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逆變器MOS或者IGBT選型對EMC的影響

嘉峪檢測網        2024-06-14 08:50

逆變器中使用的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的選型對電磁兼容性(EMC)有顯著影響。這些器件是逆變器的關鍵開關元件,其開關速度、封裝方式、散熱特性和驅動電路設計等因素都會影響EMC性能。

 

逆變器中 MOS 管或 IGBT 的選型對 EMC(電磁兼容性)有重要影響,主要體現在以下幾個方面:

 

 

 

MOS 管:

 

(1)開關速度:較快的開關速度可能導致更高的 dv/dt(電壓變化率)和 di/dt(電流變化率),從而產生較強的電磁干擾。

 

(2)寄生電容和電感:較大的寄生參數可能在開關過程中引起額外的噪聲和干擾。

 

IGBT:

 

(1)開通和關斷特性:不同的 IGBT 型號在開通和關斷時的特性有所差異,這會影響到電磁輻射和傳導的水平。

 

(2)通常開關速度較慢:但在高功率應用中效率較高。較慢的開關速度通常會減少EMI,但也會增加開關損耗。

 

(3)飽和壓降:較低的飽和壓降有助于提高效率,但可能對 EMC 產生一定影響。

 

例如,如果選擇了開關速度非??斓?MOS 管或 IGBT,在開關瞬間可能會產生高頻的尖峰電壓和電流,這些尖峰可能通過線路輻射出去,影響周邊電子設備的正常工作,或者在電源線上產生傳導干擾。而如果選擇的器件具有較好的開關特性控制和較低的寄生參數,就可能減少這種電磁干擾的產生。

 

為了優化 EMC 性能,在選型時需要綜合考慮以下因素:

器件的開關特性參數,包括開通和關斷時間、dv/dt 和 di/dt 等。高dv/dt(電壓變化率)和di/dt(電流變化率)會產生更強的電磁干擾。選型時需要權衡開關速度和EMC之間的關系,選擇合適的開關速度和器件,以確保EMC性能。寄生電容和電感的大小。器件的封裝類型和布局對EMC也有影響。盡量選擇具有良好散熱性能和低寄生電感的封裝,有助于減小EMI。例如,采用表面貼裝技術(SMT)的器件通常比引腳插裝器件(DIP)具有更低的寄生電感,從而有助于降低EMI。與其他電路元件的匹配性,以確保整體性能的協調。

 

1. 開關速度

 

(1)MOSFET:通常具有較快的開關速度,這可以減少導通損耗,提高效率。然而,快速的開關速度會產生較高的dv/dt和di/dt,這會導致較強的電磁干擾(EMI)。

 

(2)IGBT:通常開關速度較慢,但在高功率應用中效率較高。較慢的開關速度通常會減少EMI,但也會增加開關損耗。

 

2. dv/dt 和 di/dt

 

高dv/dt(電壓變化率)和di/dt(電流變化率)會產生更強的電磁干擾。選型時需要權衡開關速度和EMC之間的關系,選擇合適的開關速度和器件,以確保EMC性能。

 

3. 封裝和布局

 

(1)器件的封裝類型和布局對EMC也有影響。盡量選擇具有良好散熱性能和低寄生電感的封裝,有助于減小EMI。

 

(2)例如,采用表面貼裝技術(SMT)的器件通常比引腳插裝器件(DIP)具有更低的寄生電感,從而有助于降低EMI。

 

4. 驅動電路設計

 

(1)驅動電路設計對開關元件的性能影響很大。合理設計驅動電路,控制開關速度,使用合適的驅動電壓,可以優化EMC性能。

 

(2)例如,通過增加驅動電路中的阻尼電阻,可以減緩開關速度,降低dv/dt,從而減少EMI。

 

5. 濾波和屏蔽

 

使用適當的濾波和屏蔽措施可以顯著改善EMC性能。包括在開關元件附近增加濾波電容、設計合理的電路板布局、以及在關鍵路徑上增加EMI濾波器。

 

6. 選型注意事項

 

(1)在選型時,需要查看器件的數據手冊,了解其開關特性、dv/dt和di/dt參數、以及EMI特性。

 

(2)進行emc測試,確保選定的器件在實際應用中能夠滿足EMC要求。

 

綜上所述,逆變器中MOSFET或IGBT的選型對EMC有重要影響。選型時需要綜合考慮開關速度、封裝、驅動電路設計、濾波和屏蔽措施等因素,以優化逆變器的EMC性能。

 

 
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來源:電磁兼容定制方案網

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