在變頻器功率回路中,功率母線浪涌電壓主要有IGBT的關(guān)斷浪涌電壓和續(xù)流二極管的恢復(fù)浪涌電壓。浪涌電壓產(chǎn)生的原因在于變頻器功率回路中存在分布電感Lp(如直流母線的分布電感,功率器件內(nèi)部的分布電感等),當(dāng)功率器件在驅(qū)動(dòng)電路作用下發(fā)生功率回路的換流時(shí),流過(guò)分布電感的電流i發(fā)生突變di/dt,分布電感將產(chǎn)生阻止電流改變的電壓。該電壓與直流母線電壓迭加并以浪涌電壓的形式加在功率器件的兩端,對(duì)功率開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)絕緣構(gòu)成威脅,分布電感量越大,負(fù)載電流越大,功率開(kāi)關(guān)的電流下降時(shí)間越短,這種危害就越嚴(yán)重,且這種危害不會(huì)因?yàn)楣β书_(kāi)關(guān)器的選擇而消失。
傳統(tǒng)的分立式銅排,寄生電感量過(guò)大,在功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷瞬間產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓與直流回路電壓疊加,對(duì)功率開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)絕緣構(gòu)成威脅,同時(shí)還會(huì)降低IGBT輸出效率;頻率越高,損耗越大。
一、應(yīng)需而生的疊層母排技術(shù)
為解決浪涌電壓所引起的一系列問(wèn)題,關(guān)鍵在于減少變頻器功率回路中存在分布電感。合康變頻前瞻行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),率先引進(jìn)該疊層母排技術(shù),能有效減少分布電感,降低由于電壓擊穿而引起的開(kāi)關(guān)元件損害概率。該疊層母排由扁平銅導(dǎo)體和涂有薄粘膠的絕緣膜構(gòu)成,可實(shí)現(xiàn)各電極之間充分重合和絕緣層與電極之間的完全密封。采用用疊層母排后,同一回路的正負(fù)導(dǎo)體壓合在一起,正負(fù)極磁場(chǎng)方向相反,分布電感相互抵消(如下圖),從而減小分布電感,防止功率半導(dǎo)體元件開(kāi)關(guān)時(shí)疊層母排上形成的浪涌電壓擊穿元器件,減小或省掉旁路電容,讓功率元件發(fā)揮出大的功效。
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