Gwida għall-Ottimizzazzjoni tal-Inductance Stray BusBars laminati: Kif Tnaqqas Spikes tal-Vultaġġ U Telf tal-Iswiċċjar f'Invertituri SiC

Fit-tranżizzjoni tas-sistemi elettroniċi tal-qawwa minn IGBTs tas-silikon tradizzjonali għal apparati tal-karbur tas-silikon (SiC), gradwalment ħarġet kwistjoni ewlenija: l-apparati tas-SiC għandhom veloċitajiet ta 'swiċċjar estremament mgħaġġla, iżda inductance stray fis-sistema tista' tfixkel ħafna l-prestazzjoni. Spikes tal-vultaġġ u oxxillazzjonijiet ta'-frekwenza għolja kkawżati minn inductance stray mhux biss jheddu s-sikurezza tal-apparat iżda wkoll inaqqsu b'mod sinifikanti l-vantaġġi tal-prestazzjoni tas-SiC. Busbars Laminati ta'-densità għolja huma s-soluzzjoni strutturali ewlenija biex tindirizza dan il-konġestjoni. Dan l-artikolu se jispjega għaliex Busbars laminati jistgħu jnaqqsu l-inductance u kif tagħżelhom f'applikazzjonijiet prattiċi.

I. Filwaqt li l-apparati SiC huma aktar mgħaġġla, l-inductance stray ssir ostaklu ewlieni.

SiC MOSFETs jaqilbu b'veloċitajiet aktar minn għaxar darbiet aktar mgħaġġla minn apparat tas-silikon, li jirriżulta f'densità u effiċjenza ogħla ta 'enerġija. Madankollu, in-naħa l-oħra tal-munita hija li swiċċjar aktar mgħaġġel iwassal għal rata ogħla ta 'bidla tal-kurrent (di/dt). Skont il-formula V=L × di/dt, anke inductance stray ta 'ftit nanohenries biss tista' tiġġenera spikes ta 'vultaġġ ta' mijiet ta 'volts madwar l-apparat. Dawn spikes superimposti fuq il-vultaġġ tax-xarabank, u jekk jaqbżu l-limitu tal-vultaġġ li jifilħu l-apparat, se jkissru u jinħarqu.

Aktar problematika hija li l-inductance stray tista 'wkoll tirresona mal-kapaċità tal-ħruġ tal-apparati SiC, li tiġġenera oxxillazzjonijiet ta' frekwenza għolja -(ringing). Din l-oxxillazzjoni żżid it-telf tal-bdil u tikkawża li l-apparat jisħon, u tiġġenera wkoll interferenza elettromanjetika severa, li tipprevjeni s-sistema milli tgħaddi ċ-ċertifikazzjoni EMC. Għas-sigurtà, l-inġiniera spiss ikollhom jikkompromettu: jew jagħżlu moduli b'vultaġġ ogħla ta 'reżistenza (żieda fl-ispiża u telf) jew iżidu r-reżistenza tal-bieb biex inaqqsu l-veloċità tal-iswiċċjar (direttament ħela tal-vantaġġ ta' frekwenza għolja- tas-SiC). L-emerġenza ta' busbars laminati bi tliet-saffi għandha l-għan li teqred din il-problema fil-livell strutturali.

II. Għaliex busbar laminat f'konvertitur ta'-qawwa għolja inaqqas l-inductance?

Il-busbars tradizzjonali għandhom żewġ kondutturi separati, b'kurrenti 'l quddiem u b'lura 'l bogħod minn xulxin. Il-kampi manjetiċi li jiġġeneraw ma jistgħux jikkanċellaw lil xulxin, u dan jirriżulta f'inductance stray għolja. L-idea ewlenija ta 'busbar laminat f'konvertitur ta' qawwa għolja -hija li tistiva l-kondutturi 'l quddiem u lura flimkien, u tagħmilhom jimxu qrib ħafna flimkien. Id-direzzjonijiet kurrenti huma opposti, u d-direzzjonijiet tal-kamp manjetiku huma wkoll opposti; iż-żewġ kampijiet manjetiċi jikkanċellaw lil xulxin, u jnaqqsu l-inductance stray għal wieħed-għaxra jew saħansitra inqas tas-soluzzjonijiet tradizzjonali.

Mill-perspettiva tal-klassifikazzjoni tal-prodott, il-bus bars laminati mhumiex busbars konduttivi ordinarji, iżda pjuttost komponenti tal-enerġija passivi bi struttura ddisinjata b'mod preċiż. Skont in-numru ta 'saffi, strutturi komuni jinkludu tlieta, erba', jew saħansitra ħames saffi. Aktar ma jkun hemm saffi, iktar ikun kompatt il-mogħdija tal-kurrent u inqas tkun l-inductance. Bħala komponent ewlieni ta 'konnessjoni fl-inverter, il-valur tal-inductance tiegħu jiddetermina direttament il-limitu ta' fuq tal-prestazzjoni dinamika tal-inverter kollu.

III. Kif tagħżel Bus Bars laminati għal Xenarji ta 'Applikazzjoni Differenti?

Il-loġika tal-qalba għall-għażla hija: l-ewwel tikkunsidra l-livell tal-vultaġġ, imbagħad il-kapaċità attwali, u finalment l-ispazju tal-installazzjoni.

Vetturi ġodda tal-enerġija bħalissa huma l-aktar qasam ta' applikazzjoni-li qed jikbru malajr għal bus bars lambinati. Bus bars laminati għal karozzi elettriċi jeħtieġ li jġorru mijiet ta' amperes ta' kurrent fi spazju żgħir ħafna filwaqt li jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-vibrazzjoni tal-grad tal-karozzi u tat-temperatura. Tipikament jimpjegaw strutturi komposti b'ħafna-saffi biex jibbilanċjaw induttanza baxxa u affidabbiltà għolja.

Is-settur tat-transitu ferrovjarju għandu rekwiżiti ta' sikurezza estremament għoljin. Bus bars lambinated subway għandhom jilħqu standards stretti għall-protezzjoni kontra l-isplużjoni, -nirien, u l-korrużjoni-, filwaqt li jikkontrollaw l-interferenza elettromanjetika fl-ambjent magħluq ta 'mini taħt l-art. Għalhekk, prodotti b'disinji protettivi, bħal Splużjoni ta 'Vultaġġ Għoli-Proof Inverter Busbars, spiss jintgħażlu.

Għal topoloġiji kumplessi bħal inverters ta' tliet-livelli, bus bars lambinati għal inverters ta' tliet-livelli jeħtieġ li jintegraw xarabanks multipli pożittivi u negattivi fi ħdan busbar wieħed, li jirriżulta f'kumplessità strutturali ogħla u rekwiżiti aktar stretti għall-iżolament tas-saff ta' bejn is-saffi u l-eżattezza tal-allinjament. Busbars laminati għal Installazzjonijiet ta' Busbars kumplessi huma ddisinjati għal konvertituri tal-frekwenza industrijali, sistemi ta' ħażna tal-enerġija, u applikazzjonijiet oħra, u jappoġġaw disinji personalizzati b'ħafna -fergħat.