母排低杂散电感设.ppt

 低杂散电感的直流母线设计   开通和关断 优 点: ★低电感系数 ★减少电压尖峰对元器件的损害, 延长（提高）电子元件的使用寿命 ★最小的阻抗、压降 ★降低系统噪音和电磁干扰/射频干扰 ★方便安装和现场维护 ★减少部件数量，增加了系统的可靠性 ★简洁、美观 汇流母线的应用 设计低杂散电感直流母线的理由 换流回路的寄生元件 杂散电感的影响 不良的直流母线设计 不同结构母排的电流分布及电感 如何检查和分析杂散电感? 低电感的设计 低电感的设计 直流母线的设计原则 电容端子结构+/- 的影响 低电感的直流母线设计 低电感的直流母线设计 基于SEMiX模块的直流母线良好布局 Semitrans带不良布局的直流母线 Semitrans带低电感的直流母线设计 举例 举例 母排结构测试 - di/dt = 4.3kA/us 母排宽度 (mm) 母排电感 (nH) 50 21 70 20 120 20 母排的电感以IGBT和电容之间的距离为函数 直流母线绝缘的影响 母排电感作为绝缘片厚度的函数 绝缘材料 如何测量杂散电感? 如何测,在哪里测? 测试配置 它是如何工作的 ? 带双脉冲发生器的IGBT电流 波形图 – 过压, 电流, 短路 杂散电感的计算 绝缘层的厚度是重要的 绝缘层厚度作为附加杂散电感的函数 绝缘层厚度作为附加高频电容局部放电的函数 -铜层 -绝缘层 -铜层 0.1 F(155 ) UL94 V-0 15.7 3.5～ 4.0 \ 0.18 45～65 1.32 521环氧 粉 0.1～ 0.2 E(120) UL94 V-2 25.6 3.8 \ 0.128 60 1.2～1.41 PET 聚酯薄膜 0 A(105 ) UL94 V-0 19.7 10.4 \ 0.126 53 1.38 PVF 0.24 C(220 ) UL94 V-0 9 3.5 \ 0.094 20 1.42 PI 聚酰亚胺 　 F(155) UL94 V-0 8 4.8 \ 0.141 　 1.1 NHN 　 H(180 ) UL94 V-1 11 4.3 \ 0.129 　 1.2 DMD 　 F(155) UL94 V-1 14 2.4 \ 0.136 　 1.1～1.3 NMN 　 C(220) UL94 V-0 9 1.2 \ 0.143 　 0.8～1.1 NOMEX （24h） /% 　 kV/mm f=60Hz ％ W/ M.K 10exp （-6） /℃ g/cm3 吸水性 绝缘耐 热等级 阻燃 等级 介电 强度 介电 常数 相对 电导 率 热导 率 热膨胀 系数 密度 性能 材料 AC SkiiP 模块 IGBT 驱动 上管 下管 测量下管的VCEmax. 上管的IGBT通过导线或电感短接,加双脉冲到下管IGBT 不要吸收电容,吸收电容要移去 VCE BOT TOP IN BOT IN 0V Double pulse C DC-link 直流电源 DC+ DC- 电流探头, Rogowski coil 续流二极管的反向恢复电流 If 电力电子无源器件集成商 功率损耗与杂散电感的影响 vCE(t) iC(t) VCC IO 0 t 0 t1 0 t pv(t) iC vCE t2 VCE, IC, Pv, Eswitch 的关系 开关速度的影响 如果增加开关速度, 将减少开关损耗 Eswitch vCE(t) iC(t) VCC IO 0 t t1 0 t pv(t) t2 Eswitch vCE(t) iC(t) VCC IO 0 t t1 0 t pv(t) t2 Eswitch vCE(t), iC(t) VCC IO 0 t vGE(t) VGE, Io VGE(th) 0 t VGG+ VGG- 杂散电感对关断过程的影响 开通 (通过续流二极管换流) 0 t vCE(t), iC(t) VCC IO vGE(t) VGE, Io VGE(th) 0 VGG+ VGG- t 关断 (带感性负载时,换流到续流回路) 由杂散电感引起的尖峰电压 由杂散电感引起的压降 IGBT模块在端子上引起的过电压 由杂散电感引起的压降 低感汇流母线简介 汇流母线(BUSBAR): 汇流母线用于完成电力电子产品中功率电路和器件的电气连接，通过正负极层叠平行分布的结构形式降低线路分布电感，从而降低功率元件两端的反