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IGBT 模块电磁兼容性设计
IGBT 模块电磁兼容性设计
(1)IGBT 模块的优化布局
变流器主电路在空间产生的磁场强度随输入、输出母线中通过电流的强弱而 变化，同时 IGBT 模块产生的空间交变电磁场的强度随其两端电压和电流突变的 剧烈程度而变化。这些干扰信号很容易耦合到 IGBT 模块的驱动线上。通过合理 的布局，可以使在功率驱动端附近和驱动线一带的空间交变电磁场强度最小，即 干扰信号最小。设计中应采取以下措施。
1)从滤波电容到 IGBT 模块的直流连接采用双层镀锡铜板叠加技术。
2)输入、输出母线与外部直流输入端和外部交流输出端采用铜条连接。
这种结构不仅可以减小寄生电感，而且对于 IGBT 模块产生的空间交变电磁
场起到了很好的屏蔽作用。
(2)IGBT 模块的接地设计
当 IGBT 模块的栅极驱动或控制信号与主电流共用一个接地回路时，在开关 过渡过程中，由于主电流具有很高的 di/dt，功率电路漏电感上有感应电压存在。 一旦发生这种情况，电路中应该为“地”电位的各点实际上会处于高于“地电位” 几伏的电位上。这个电压会出现在 IGBT 模块的栅极，从而使 IGBT 模块有可能误 导通。为了避免这个问题的出现，需要慎重考虑栅极驱动与控制电路的设计。在 设计中应采取以下措施。
1)下桥臂每个栅极 IGBT 驱动电路都采用了分离绝缘措施，且各自的电源零 线按在 IGBT 模块的辅助端子上，不与主电流共用电流支路，以消除接地回路噪 声问题。
2)在功率器件关断期间，使用负的反向偏置电压，以避免噪声干扰。
经过电磁兼容性设计的变流器，在实际运行中可以获得良好的技术性能指标， 对此可以得到以下结论。
1)变流器所处的电磁环境十分复杂，带来很多电磁干扰，良好的电磁兼容 性设计是变流器安全可靠运行的关键。
2)吸收电路设计是变流器电磁兼容设计的难点，由于在功率母线的设计中 采用了独特的双层镀锡铜板叠加技术，母线电感足够小，吸收电路只需简单的无 感电容即可。
3)在设备或系统设计的初始阶段应同时进行电磁兼容设计，把电磁兼容的 大部分问题解决在设计定型之前，这样可得到最高的性能价格比。