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嘉峪检测网 2024-06-14 08:50
逆变器中使用的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的选型对电磁兼容性(EMC)有显著影响。这些器件是逆变器的关键开关元件,其开关速度、封装方式、散热特性和驱动电路设计等因素都会影响EMC性能。
逆变器中 MOS 管或 IGBT 的选型对 EMC(电磁兼容性)有重要影响,主要体现在以下几个方面:
MOS 管:
(1)开关速度:较快的开关速度可能导致更高的 dv/dt(电压变化率)和 di/dt(电流变化率),从而产生较强的电磁干扰。
(2)寄生电容和电感:较大的寄生参数可能在开关过程中引起额外的噪声和干扰。
IGBT:
(1)开通和关断特性:不同的 IGBT 型号在开通和关断时的特性有所差异,这会影响到电磁辐射和传导的水平。
(2)通常开关速度较慢:但在高功率应用中效率较高。较慢的开关速度通常会减少EMI,但也会增加开关损耗。
(3)饱和压降:较低的饱和压降有助于提高效率,但可能对 EMC 产生一定影响。
例如,如果选择了开关速度非常快的 MOS 管或 IGBT,在开关瞬间可能会产生高频的尖峰电压和电流,这些尖峰可能通过线路辐射出去,影响周边电子设备的正常工作,或者在电源线上产生传导干扰。而如果选择的器件具有较好的开关特性控制和较低的寄生参数,就可能减少这种电磁干扰的产生。
为了优化 EMC 性能,在选型时需要综合考虑以下因素:
器件的开关特性参数,包括开通和关断时间、dv/dt 和 di/dt 等。高dv/dt(电压变化率)和di/dt(电流变化率)会产生更强的电磁干扰。选型时需要权衡开关速度和EMC之间的关系,选择合适的开关速度和器件,以确保EMC性能。寄生电容和电感的大小。器件的封装类型和布局对EMC也有影响。尽量选择具有良好散热性能和低寄生电感的封装,有助于减小EMI。例如,采用表面贴装技术(SMT)的器件通常比引脚插装器件(DIP)具有更低的寄生电感,从而有助于降低EMI。与其他电路元件的匹配性,以确保整体性能的协调。
1. 开关速度
(1)MOSFET:通常具有较快的开关速度,这可以减少导通损耗,提高效率。然而,快速的开关速度会产生较高的dv/dt和di/dt,这会导致较强的电磁干扰(EMI)。
(2)IGBT:通常开关速度较慢,但在高功率应用中效率较高。较慢的开关速度通常会减少EMI,但也会增加开关损耗。
2. dv/dt 和 di/dt
高dv/dt(电压变化率)和di/dt(电流变化率)会产生更强的电磁干扰。选型时需要权衡开关速度和EMC之间的关系,选择合适的开关速度和器件,以确保EMC性能。
3. 封装和布局
(1)器件的封装类型和布局对EMC也有影响。尽量选择具有良好散热性能和低寄生电感的封装,有助于减小EMI。
(2)例如,采用表面贴装技术(SMT)的器件通常比引脚插装器件(DIP)具有更低的寄生电感,从而有助于降低EMI。
4. 驱动电路设计
(1)驱动电路设计对开关元件的性能影响很大。合理设计驱动电路,控制开关速度,使用合适的驱动电压,可以优化EMC性能。
(2)例如,通过增加驱动电路中的阻尼电阻,可以减缓开关速度,降低dv/dt,从而减少EMI。
5. 滤波和屏蔽
使用适当的滤波和屏蔽措施可以显著改善EMC性能。包括在开关元件附近增加滤波电容、设计合理的电路板布局、以及在关键路径上增加EMI滤波器。
6. 选型注意事项
(1)在选型时,需要查看器件的数据手册,了解其开关特性、dv/dt和di/dt参数、以及EMI特性。
(2)进行emc测试,确保选定的器件在实际应用中能够满足EMC要求。
综上所述,逆变器中MOSFET或IGBT的选型对EMC有重要影响。选型时需要综合考虑开关速度、封装、驱动电路设计、滤波和屏蔽措施等因素,以优化逆变器的EMC性能。
来源:电磁兼容定制方案网