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马达设计的技巧
来源:本站整理  作者:佚名  2010-06-20 10:46:09




在图1中,电压源变频器的临界电流路径被标为红色阴影,其特征是di/dt变化率高,这个特征也表现在对应的栅极驱动电路上。要保证栅极驱动电路安全的工作,就要最大限度地减小杂散电感。尤其是高压侧栅极驱动电路,存在一个由低压侧二极管和电流通道上的阻性和感性压降所引起的,且幅度超过VS最小允许电压的负压,会导致电路工作异常。


其中一个解决方法是通过增加栅极电阻来降低开关速率,然而这却会大幅增加开关损耗。在这情况下,便需要优化电路板布局,充分利用电压源变频器的整体性能。为了去除功率区和信号区的耦合,两个区域的接地应当分开。栅极驱动器应尽可能靠近IGBT,且不要有任何回路或偏差。微控制器和栅极驱动之间的信号通道不是非常关键的。分立的IGBT管脚引线应尽可能短,以最大限度地减少寄生电容和电感。封装在一起的6个IGBT和栅极驱动器的安排需要周密考虑。此外,散热片上的器件需要配备适当的绝缘片。许多情况下,电路板的边沿都需要有大块的散热片。


为了克服以上约束,最好采用智能功率模块(intelligent power module (IPM),也称为Smart Power Module(SPM®))。图2所示为一个典型的全封闭模块,它包含一个完整的三相电压源变频器,以及相应的栅极驱动器和保护电路。采用这种模块比分立元件方案节省电路板空间多达50%。尤其是这种模块需要的外接部件极少,在设计上就考虑了EMC的要求。其峰值和平均EMC干扰强度比传统设计低很多。

图2 智能功率模块


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