【導讀】換流回路中的雜散電感會(huì )引起波形震蕩，EMI或者電壓過(guò)沖等問(wèn)題。因此在電路設計的時(shí)候需要特別留意。本文給出了電路雜散電感的測量方法以及模塊數據手冊中雜散電感的定義方法。
圖1為半橋電路的原理電路以及開(kāi)關(guān)上管IGBT1時(shí)產(chǎn)生的電壓和電流波形。作為集中參數顯示的電路雜散電感Lσ，代表了整個(gè)回路（陰影區域）中的所有的分布電感（電容器、母線(xiàn)和IGBT模塊）。
半橋電路以及開(kāi)關(guān)IGBT1時(shí)的電流和電壓波形
由于電流的變化，在雜散電感Lσ上產(chǎn)生了Lσ*dioff/dt的電壓降。它疊加在DC-link電壓Vcc上，被看作是關(guān)斷IGBT1時(shí)的電壓尖峰。根據RBSOA圖，該尖峰電壓必須限制在IGBT模塊的阻斷電壓VCES內（芯片上測量，在CE輔助端子上測量）。此外，考慮到模塊主端子和輔助端子之間的雜散電感，在數據手冊中給出了一條降額曲線(xiàn)，用于在功率端子上測量電壓時(shí)使用。
FZ1200R33KF2的RBSOA
通過(guò)IGBT導通時(shí)，集電極的電壓降可以推導出整個(gè)回路的雜散電感：當IGBT處于阻斷狀態(tài)且電流已經(jīng)上升時(shí)，可以測量di/dt和電壓降ΔV，并根據公式Lσ=ΔV/di/dt計算得到電感。
回路電感測試波形
模塊內部雜散電感計算值在數據手冊中會(huì )給出。對于單管模塊，這個(gè)值就是之前提到的主功率和輔助端子之間的雜散電感；對于半橋模塊或者是有多個(gè)橋臂的模塊，這個(gè)值表示跟應用相關(guān)的上管和下管換流回路。因為模塊結構不同，這個(gè)值肯定會(huì )比單獨測量上下管電感之和低。對于含有多個(gè)橋臂的模塊，從電源到橋臂再回到負電源的情況最壞的換流回路需要被考慮。
測量電路
根據模塊類(lèi)型的定義，數據手冊上的雜散電感值應該做如下解釋?zhuān)?/p>
單管模塊類(lèi)型FZ
模塊雜散電感通過(guò)CE主端子之間測量
半橋模塊類(lèi)型FF(帶有三個(gè)主端子)
數據手冊的雜散電感值包含從上管到下管整個(gè)回路，從上管C1到下管E2的電感值。
H橋模塊類(lèi)型F4
這類(lèi)模塊包含兩個(gè)獨立的橋臂。數據手冊的雜散電感值包含一個(gè)橋臂從上管到下管整個(gè)回路，從正極到負極端子。
三相全橋模塊或者PIM類(lèi)型FS/FP
這類(lèi)模塊數據手冊的雜散電感值是指最壞情況下從上管到下管整個(gè)回路的電感值，從P+到N-端子
設計雜散電感是變頻器產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節中非常重要的一個(gè)環(huán)。除了前期的計算和仿真之外，實(shí)際測量也是非常有必要的。特別是要模擬現場(chǎng)多種的惡劣工況，如低溫，過(guò)壓，大電流等；防止現場(chǎng)功率器件超過(guò)安全工作區導致失效。
參考文獻
AN Measurement of the circuit stray inductance Ls
AN Definition of the module stray inductance Ls
關(guān)于英飛凌
英飛凌設計、開(kāi)發(fā)、制造并銷(xiāo)售各種半導體和系統解決方案。其業(yè)務(wù)重點(diǎn)包括汽車(chē)電子、工業(yè)電子、射頻應用、移動(dòng)終端和基于硬件的安全解決方案等。
英飛凌將業(yè)務(wù)成功與社會(huì )責任結合在一起，致力于讓人們的生活更加便利、安全和環(huán)保。半導體雖幾乎看不到，但它已經(jīng)成為了我們日常生活中不可或缺的一部分。不論在電力生產(chǎn)、傳輸還是利用等方面，英飛凌芯片始終發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。此外，它們在保護數據通信，提高道路交通安全性，降低車(chē)輛的二氧化碳排放等領(lǐng)域同樣功不可沒(méi)。
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
