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80kva400a大功率变流器式样H桥低感叠层优化SEO计划

来源:ks 作者:admin 浏览: 日期:2020-10-01 23:02

  正在被越来越通俗的利用,其所使用的igbt越来越短的开关时间导致了过高的dv/dt和di/dt,这就导致了分散杂散电感对功率器件闭断脾气有更紧要的作用。叠层母排工夫无妨有效牵制igbt的过电压尖峰[1][2]。

  (1)由于开合频率越来越高,其母线排的高频模型变得特别首要。在文献[3]中提出了直流母线排的高频模型,不过这些著作都接收了较小尺寸器件闭用的peec门径,体验筑设等效电路得回母线排的高频模型,所得回的母线排模型利用畛域比拟狭小,而且单调工程适用性•。

  (2)纠正母线排容貌以实现低电感。有文献接收给现有母线排开狭长形缺口的方法以矫正电流流向,但其添补母排电感的信得过性值得嫌疑,源由母线排内的孔洞酿成的涡流花消和电流散布不均惟恐反而会扩大母线排的电感。

  本文从本质出发,针对80kva/400a变流系统h桥母线排提出一种新的优化阴谋方案,从igbt组织,母排结构安排,缓冲吸取电路挑选等方面全方位包管母排电感参数来到最优•,在本质操纵中有很好的可行性和真实性。

  随着市场对兆瓦级的必要激增,而今igbt并联安放已成为一种趋势。因为igbt并联没关系供给更高的电流密度、匀称的热分散•、灵巧布局以及较高的性价比(这取决于器件及规范)。资历将小功率igbt模块(搜集分立式igbt)、大功率igbt模块举办并联召集,可赢得差异额定电流的等效模块,而且达成并联的连接方法也精巧百般。以高压变频器中通俗采纳的h桥拓扑组织功率单元为例,其并联完毕没合系用区别电途结构的igbt模块,如半桥“ff•”•、单个“fz”、四单元“f4”和六单元•“fs”,如图1所示••。并联可消沉模块热召集,使其取得尤其匀称的温度梯度漫衍,较低的匀称散热器温度,这有益于提高热循环周次。因此,igbt并联是大功率妄图行使的最佳统治盘算之一。

  但是,并联igbt之间静态与动态机能的差别会熏陶均流,使得输出电流不得不被降额。而且电流散布不均匀会导致杂散电感参数增大,由于直流环节的杂散电感,在igbt关断时会出现过电压,也许导致模块败坏。从均流角度方面来看,并联阴谋黑白对降额起枢纽性的熏陶,且伟大于igbt自己参数分别性所引起的标题•。于是,并联应中心考虑怎样阅历策动担保均流。有文献证明了习染igbt均流的五个要紧因素。并联谋略应当聚合在这些成分上面以优化驱动回路•、功率换流回途、模块构造以及冷却条件等,其主意是保障每个并联歧途尽畏惧达成对称。较多文献提供了igbt均流法子,igbt临盆厂商也会供给呼应的技术救援,在此不再赘述。

  3 母线 叠层母线排布局由邻近效应道理可知,某一导体的高频电流在附近的导体层会酿成辐射烦扰电流。对付双层铜排,当电流源路途与地平面互相叠层并使间距快意绝缘层厚度远小于母排宽度时,高频电流将要紧漫衍在两块铜排相邻近的两个内里平面上,部分高频磁场没合系相互抵消,很是于等效减小了回路电感•。叠层母线排与平行母线 igbt臂或模块并联

  借使毗邻线路和器件构成一个“回途”•,即如图3上半部分所示回途。换流回路上叠加的各感触电压将会和直流母线电压沿路加在功率器件上,发生合断电压尖峰。尖峰过高惧怕形成器件过压击穿•、增敞开合打发、加剧共模搅扰•,乃至带来局部放电的不吉。因而,在母线排组织绸缪中,应当尽管防守回途生怕争持电流回路交错。

  大功率器均分布杂散电感的管制离不开缓冲电容和电解电容,出于本钱推敲,广泛采取铝电解电容接济母线直流电压,由于其耐压品级低,必要大批串并联,连续线路上的杂散电感会变成各并联电容间高频电流分散不平均,隔绝功率器件较近的电容会担当高于额定值的电流而急剧发热,因此这两者是财富工程应用中的严浸题目。在电容组织筹算中,要紧影响要素不同是:电容端子预备标的、电容串连系构谋划。图4差别衡量了区别电容端子贪图电感的值,图5给出了典范预备计划和主流低电感打定谋划中电容串联体例的分别。从图5中没关系得出云云的结论,电容端子的倾向对电感有较大感动,而电容领受无环途串联式样能够极大的低落母排电感。图6给出了电容端子安排优越时母排电流的有限元体认,由图6不妨看出在母线排外面电流漫衍极端均匀,等效教化降低了电感。

  图7为实践优化后操纵的h桥母线排组织,在探索到电流途径和电容端子方针及其大家优化方法后,运用有限元理会软件ansoft对其外表电流散布进行了仿线中能够看出,除母线排开孔处由于涡流效应导致的电流分布不平均之外,一切母线排的电流漫衍比较匀称,由此酿成的杂散电感历程有限元软件直接提取结尾为21nh,没合系称心家产乞求。

  本节严重体验尝试举办榜样构造下的母线排igbt过电压波形与接收优化后布局的比拟,如图9所示。测验利用80kva/400v。图10和图11为实验得到的igbt过电压波形•,此中图11为领受模范构造的h桥母线排中测得的igbt过电压波形,图11为回收优化后构造的母线排中测得的igbt过电压波形。由图中不妨看出新型母线排构造有彪炳的限制过电压成果。

  (1)新型叠层母线的运用使得各器件具有彪炳的关断特性•,不妨增加摄取电容的运用个数•,减弱方式体积,具有超卓的电磁兼容脾气;

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