杂散电感

摘要： 随着柔性直流输电技术的不断发展,柔直换流阀的设计也趋向于更加精细化。柔直换流阀子模块内部母排连接着核心器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)与直流电容,其作为主要换流回路,杂散电感是影响IGBT可靠工作的关键因素。此处以优化母排杂散电感为目标,通过对激励源频率和母排结构尺寸灵敏度进行分析,实现母排的优化设计。

摘要： 以矿用变频器功率模块中的叠层母排为研究对象。基于叠层母排的基本结构和基本原理,使用理论与有限元仿真分析软件进行分析。该分析主要对比了变频器功率模块中使用叠层母排和散件母排之间的区别,分析了叠层母排本身结构对杂散电感的影响。依据比较分析产生的杂散电感数据,得到了所研究变频器中叠层母排设计的优化结构。最后通过实验验证了叠层母排在变频器设计中的可行性和合理性。

摘要： 引言IGBT关断时,集电极电流Ic迅速减小到0,急剧变化的di/dt流经在系统杂散电感,产生感应电压ΔV。ΔV叠加在母线电压上,使IGBT承受高于平常的电压应力。哪怕这电压尖峰时间很短,也可能对IGBT造成永久性损坏。di/dt与IGBT芯片特性有关,也与关断时器件电流有关。当器件在短路或者过流状态下关断时,集电极电压过冲会格外大,有可能超过额定值,从而损坏IGBT。

摘要： IGBT模块目前被广泛应用于电力系统、牵引传动和电动汽车等各个领域,其安全可靠运行对电力电子系统具有重要意义.研究表明,器件的结温与其健康状况有密切的关系,如何实时提取IGBT的结温是在线监测亟需解决的重要问题.在研究IGBT关断期间电流变化率di/dt与结温关系的基础上,提出一种改进的结温提取模型和算法,该方法具有模型简单和准确的特点,并给出了详细的理论推导分析和简化计算模型.最后,通过设计的改进双脉冲实验,验证了模型和算法的正确性与实用性.

摘要： 随着开关器件的开关速度逐渐加快,具有低杂散电感特性的叠层母排广泛成为变换器母线与开关器件之间的连接部件.本文以有限元为分析工具,探索叠层母排杂散电感与叠层母排各结构参数之间的规律,凝练出叠层母排的设计规则,并以三电平逆变电源为典型实例进行对比仿真分析,验证了叠层母排杂散参数规律的准确性以及叠层设计规则的有效性.

摘要： 碳化硅(SiC)器件的高开关速度使得其对杂散参数更为敏感,容易激发高频振荡和超调.因此需要对功率回路杂散电感进行准确计算,其中以母排电感最为关键.该文首先对现有母排电感计算方法分析比较,并提出一种考虑趋肤效应影响的母排电感计算方法;在此基础上,结合有限元仿真定量分析空间几何参数、器件布局和母排开孔等因素对母排电感的影响,并通过最小二乘逼近得到多异结构母排电感解析计算公式.最后,使用该方法计算1200V/423A SiC MOSFET测试平台的母排电感,并分别与Ansys Q3D仿真提取结果和实验测试结果对比,结果表明,该方法计算大功率变流器叠层母排杂散电感具有较高的实用性和准确性,可为SiC MOSFET的应用研究和叠层母排的布局设计提供有益支撑.

摘要： 在电磁发射锂离子电池储能系统中,电池组杂散电感的准确提取对合理设计系统方案具有重要意义.针对该需求,对电池组脉冲放电过程进行建模与分析,得到适合杂散电感提取的放电阶段.通过将离散傅里叶变换求解数值微分的方法更改为滑动窗递推形式,并与多新息最小二乘算法结合,从而提出一种可充分利用波形数据的杂散电感提取方法.通过实际的电池组脉冲放电测试波形对该方法进行验证,结果表明该方法相比传统方法能更加准确、可靠地提取电池组的杂散电感,在不同放电电流下的提取结果具有很好的一致性.

摘要： 为了研究IGBT模块的开关瞬态特性,搭建一套基于LabVIEW的IGBT模块开关特性测试系统.对IGBT模块开关瞬态过程中的电压过冲进行了机理分析,并运用Saber仿真软件搭建双脉冲测试电路,仿真结果表明:电压过冲主要取决于测试回路中的杂散电感大小.测试电路经杂散电感优化后,通过搭建的IGBT模块开关特性测试系统进行验证,过冲电压同比减少约85％,对于IGBT模块的测试有一定的指导意义.

摘要： 本文分析了在IGBT开关过程中浪涌电压形成的原因,给出了电路杂散电感的测试方法,结合常用的五种缓冲电路的特点和使用范围进行了比较,对RCD限幅钳位型缓冲电路的工作原理进行了详细分析,推导出了RCD缓冲电路器件参数的计算公式,利用Simulink对RCD限幅钳位型缓冲电路做了仿真,表明了RCD限幅钳位型缓冲电路对IGBT开关过程中产生的浪涌电压可以进行有效抑制.

摘要： 特高压直流输电系统中,混合式直流断路器为了耐受高电压,主支路和转移支路由大量电力电子器件组成,导致其内部杂散参数分布复杂,影响断路器的换流和分断特性.基于此,针对二极管桥式混合直流断路器拓扑,研究了杂散电感对换流过程断路器电气应力的影响,提出了一种计及杂散电感的混合式直流断路器建模方法.采用PSCAD/EMTDC建立仿真模型,搭建样机进行试验验证,结果表明该建模方法能够模拟杂散电感对断路器特性的影响,具有较高的仿真精度,对样机参数优化有指导意义.

摘要： 针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块内部杂散电感对动态均流的影响,论文分析风电变流器IGBT模块内部动态热分布.首先,从封装杂散电感对并联芯片动态特性的影响出发,理论分析了并联芯片间产生动态电流不均的原因,并推导发现上、下桥臂开通电流分布存在差异.其次,采用有限元仿真软件提取模块内杂散电感,建立了考虑杂散电感影响的等效电路仿真模型,仿真结果表明下桥臂导通路径芯片间有较明显的不均流的现象,部分芯片开通电流存在过冲.最后,基于实验验证与分析,考虑实际运行工况进行有限元热仿真,得到模块内部动态热分布.

摘要： 本文介绍应用于1500VDC光伏逆变器的兆瓦级NPC1功率组件的设计思路.此组件采用三个具备最高功率密度和工作结温的半桥IGBT模块,无需并联即可实现超过1MW的输出功率.本文阐述了换流回路杂散电感的设计关键,通过双脉冲试验验证了动态特性,通过热测试验证了热特性和输出功率限值,并确定了电路板上的温敏元件会构成输出功率限制因素.通过测试不同的电路板摆放位置方案,得出总体输出功率温度降额曲线.此功率组件可于TA=55°C及15°C温度裕量的条件下实现1.15MW输出功率.在此基础之上,本文进一步分析了功率组件于不同散热环境下的特性及性能改变.

摘要： 本文针对传统直接覆铜陶瓷板(DBC)铝线键合的半导体封装模块线路杂散电感大的缺点,提出一种新型的基于DBC与PCB的具有多层结构的混合型低感碳化硅(SiC)半桥封装集成模块.该模块主回路及驱动回路杂散电感低.不仅直流侧电容可直接安置在PCB上,而且驱动端可直接通过键合线连接至PCB上实现Kelvin连接,结构紧凑,消除了传统的接线端子进一步减小了线路电感.通过在AnsysQ3D中对该模块进行杂散参数抽取,可得到半桥主回路杂散电感仅为3.38nH,并得到了结构参数对半桥模块杂散电感的影响关系;另外,通过Ansys Maxwell静电场分析进行了绝缘设计及灌封材料选取.半桥模块的尺寸仅为21mm×11.5mm比一支TO-247封装的MOSFET还要小.通过阻抗分析仪测量含直流侧电容的半桥回路总电感仅为14.6nH.

摘要： 电脉冲碎石是一种可行的碎石方式,其具有破碎效率高、环境污染小等特点.通常用马克斯发生器输出脉冲,在固体内形成等离子通道而使之破碎.这就要求输出脉冲上升具有一定陡度.但是由于杂散电感的存在,脉冲陡度受到了限制.低陡度下往往通过增加电容器的电容量和提高充电电压来弥补,这种方法增加了对设备的要求和危险性,因此要对回路的杂散电感进行系统计算和抑制.针对上述问题,本文给出了一个马克斯碎石系统的各部分杂散电感的计算方法和抑制措施,并在较低的充电电压±40kV,陡度3.3kVs脉冲下,实现了石块的破碎.

摘要： 对T型逆变器的拓扑结构和开关暂态过程进行了细致分析,得到其换流回路和杂散电感分布.根据逆变器母线电容组和功率模块的结构对其叠层母线进行了分组设计,并在接口处进行了一体化的优化处理.利用电磁场软件对设计的叠层母线进行了仿真分析,结果表明所设计的叠层母线极大地减小了逆变器换流回路的杂散电感.在电容母线、模块母线以及母线连接处合理的加入了缓冲和吸收电容,有效减小了换流回路面积并解决了不同电容间高频电流分布不均的问题.最终搭建了一台10kVA基于RB-IGBT的T型三电平逆变器样机,试验结果表明采用该叠层母线的T型逆变器传导EMI和开关器件关断过冲得到了有效抑制。

摘要： 新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率多电平变流器系统中逐渐得到广泛应用。本文根据在电力电子仿真软件PSIM中实现的一种适用于高压大功率变流仿真的IGCT功能模型的基础上,建立了IGCT单管实验的仿真模型,深刻分析了IGCT开关特性,特别是该电路中各种杂散参数和缓冲吸收电路中各元件参数对IGCT关断过程的影响,为实际的基于IGCT器件的大功率多电平变流器系统的结构设计和控制提供重要的理论根据和指导.

摘要： 新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率多电平变流器系统中逐渐得到广泛应用。本文根据在电力电子仿真软件PSIM中实现的一种适用于高压大功率变流仿真的IGCT功能模型的基础上,建立了IGCT单管实验的仿真模型,深刻分析了IGCT开关特性,特别是该电路中各种杂散参数和缓冲吸收电路中各元件参数对IGCT关断过程的影响,为实际的基于IGCT器件的大功率多电平变流器系统的结构设计和控制提供重要的理论根据和指导.

摘要： 新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率多电平变流器系统中逐渐得到广泛应用。本文根据在电力电子仿真软件PSIM中实现的一种适用于高压大功率变流仿真的IGCT功能模型的基础上,建立了IGCT单管实验的仿真模型,深刻分析了IGCT开关特性,特别是该电路中各种杂散参数和缓冲吸收电路中各元件参数对IGCT关断过程的影响,为实际的基于IGCT器件的大功率多电平变流器系统的结构设计和控制提供重要的理论根据和指导.

摘要： 新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率多电平变流器系统中逐渐得到广泛应用。本文根据在电力电子仿真软件PSIM中实现的一种适用于高压大功率变流仿真的IGCT功能模型的基础上,建立了IGCT单管实验的仿真模型,深刻分析了IGCT开关特性,特别是该电路中各种杂散参数和缓冲吸收电路中各元件参数对IGCT关断过程的影响,为实际的基于IGCT器件的大功率多电平变流器系统的结构设计和控制提供重要的理论根据和指导.

摘要： 新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率多电平变流器系统中逐渐得到广泛应用。本文根据在电力电子仿真软件PSIM中实现的一种适用于高压大功率变流仿真的IGCT功能模型的基础上,建立了IGCT单管实验的仿真模型,深刻分析了IGCT开关特性,特别是该电路中各种杂散参数和缓冲吸收电路中各元件参数对IGCT关断过程的影响,为实际的基于IGCT器件的大功率多电平变流器系统的结构设计和控制提供重要的理论根据和指导.

摘要： 本发明公开了一种新能源汽车控制器主电路杂散电感测量方法，包括以下步骤：S01、在IGBT关断的过程中，测量IGBT主功率端子电压最大值UCE和辅助端子电压最大值Uce；S02、通过UCE和Uce得到主电路杂散电感L。本发明还相应公开了一种新能源汽车控制器主电路杂散电感测量装置，包括第一模块，用于在IGBT关断的过程中，测量IGBT主功率端子电压最大值UCE和辅助端子电压最大值Uce；第二模块，用于通过UCE和Uce得到主电路杂散电感L。本发明的新能源汽车控制器主电路杂散电感测量方法及装置均具有操作简便、成本低、测量精度高等优点。

摘要： 本发明涉及一种变流器杂散电感参数提取方法，包括以下步骤：1)针对变流器系统分别进行吸收电容残压直通测试、变流器残压直通测试和双脉冲测试获取变流器各部分杂散电感值的表达式；2)分别联立步骤1)各个测试对应的变流器各部分杂散电感值的表达式进行求解，最终得到变流器各部分杂散电感值，包括吸收电容支路杂散电感LCs，直流电容支路杂散电感Ldc以及半桥直通回路杂散电感LPM。与现有技术相比，本发明具有精度高、鲁棒性好、测试安全、实施简便等优点。

摘要： 本发明公开了一种用于功率模块的低杂散电感母排结构，本结构包括塑壳、正极母排、负极母排、覆铜陶瓷基板、散热器和晶源,晶源焊接在覆铜陶瓷基板上,覆铜陶瓷基板焊接在散热器上,塑壳固定在散热器上,正极母排和负极母排通过超声键合固定在覆铜陶瓷基板上,并且正极母排和负极母排通过注塑与塑壳固定在一起，正极母排和负极母排叠层并列间隔布置并且垂直于覆铜陶瓷基板,正极母排和负极母排从塑壳外部端子处延伸到覆铜陶瓷基板的上方。本结构克服传统功率模块母排结构的缺陷，通过对母排结构进行优化，减少由杂散电感引起的浪涌电压，避免功率模块被击穿的危险，确保功率模块的开关特性，提高电机驱动控制的可靠性。

摘要： 本发明涉及一种基于PCB板的碳化硅MOSFET分立器件三相全桥杂散电感抑制方法，属于宽禁带半导体碳化硅器件领域。本发明对三相全桥控制系统的工作参数解析求得支撑电容容值后，通过若干个小支撑电容通过并联的方式实现对直流侧纹波电压的抑制和直流电压的支撑，之后优化支撑电容的摆放方式，并结合PCB多层板设计，控制直流侧电流的流经路径，进而实现直流侧回路电流所产生感应磁场的互为抵消，降低整个功率回路的磁通量，从而抑制杂散电感的产生。

摘要： 本申请公开了跨阻放大器的调控电路及降低杂散电感对电路影响的方法。所述跨阻放大器的调控电路被电性连接于一信号传输电路，所述信号传输电路包括一光电转换元件和一信号放大器，所述光电转换元件与所述信号放大器电性连接，所述基于宽输入范围的跨阻放大器包括一信号获取器、一阻值可调模块和一控制模块，所述信号获取器与所述信号传输电路电性连接，所述信号获取器能够获取所述信号传输电路中传输的电信号。所述阻值可调模块被串联于所述光电转换元件和所述信号放大器之间。所述控制模块与所述信号获取器和所述阻值可调模块电性连接，所述控制模块将所述信号获取器获取的电信号传输至所述阻值可调模块。

摘要： 本实用新型提供一种用于压接式IGBT测试的可调杂散电感铜排，包括第一铜排、第二铜排、第三铜排和滑块。所述的第一铜排和第二铜排均为长条形铜排，并设有导轨槽，滑块为U形金属结构，滑块通过导轨槽在第一铜排与第二铜排之间滑动；第一铜排和第二铜排的一侧均进行折弯，第一铜排的折弯部分与测试用的支撑电容的负极固接，第二铜排的折弯部分与被测试的压接式IGBT的负极固接；第三铜排为L形铜排，第三铜排一端与测试用的支撑电容的正极固接，另一端与被测试的压接式IGBT的正极固接。用于现有技术中的压接式IGBT模块换流测试装置的配套使用，能够满足杂散电感可调，并且实现与测试装置中的支撑电容以及被测压接式IGBT进行电气连接。

摘要： 本实用新型公开了一种低杂散电感直流滤波电容器，包括底板，所述底板上固定安装有加强筋，且加强筋的一侧固定连接在保护壳上，所述保护壳的顶端设置有顶盖，且顶盖上装设有接线端子，所述保护壳的两侧开设有散热孔，且保护壳的内壁上固定安装有限位块，所述底板的内壁上设置有集热板，且集热板上固定安装有翅片，所述保护壳的内部装设有电容器本体，且电容器本体的顶端装设有铜片，所述顶盖的内部插设有推杆，且推杆的底端固定安装有滚轮。该种低杂散电感直流滤波电容器，能够通过翅片快速将保护壳内部的热量散发出去，且通过下压推杆对顶盖打开进行检修，具有较高的实用价值。

摘要： 本实用新型公开了低杂散电感的功率模块组件连接结构，包括第一组件和第二组件，第一组件包括第一固定部和固定在第一固定部上的第一连接部，第二组件包括第二固定部和固定在第二固定部上的第二连接部，第一连接部的下表面与第二连接部的上表面贴合设置，且第一连接部远离第一固定部的一端与第二连接部远离第二固定部的一端相互重叠，第一固定部和第二固定部位于第一连接部与第二连接部的重叠区域的同侧，第一连接部靠近第一固定部的一端向上翻折，和/或，第二连接部靠近第二固定部的一端向下翻折。本实用新型降低了连接结构的杂散电感，减小了器件的开关损耗，提高了功率模块的工作性能和使用寿命。本实用新型可广泛应用于半导体产品技术领域。

摘要： 本实用新型公开了一种用于功率模块的低杂散电感母排结构，本结构包括塑壳、正极母排、负极母排、覆铜陶瓷基板、散热器和晶源,晶源焊接在覆铜陶瓷基板上,覆铜陶瓷基板焊接在散热器上,塑壳固定在散热器上,正极母排和负极母排通过超声键合固定在覆铜陶瓷基板上,并且正极母排和负极母排通过注塑与塑壳固定在一起，正极母排和负极母排叠层并列间隔布置并且垂直于覆铜陶瓷基板,正极母排和负极母排从塑壳外部端子处延伸到覆铜陶瓷基板的上方。本结构克服传统功率模块母排结构的缺陷，通过对母排结构进行优化，减少由杂散电感引起的浪涌电压，避免功率模块被击穿的危险，确保功率模块的开关特性，提高电机驱动控制的可靠性。

摘要： 本实用新型公开了一种高可靠性低杂散电感的车用功率模块，包括注塑外壳及封装在注塑外壳内的功率模块本体，所述注塑外壳包括上下开口的中空壳体及可拆卸设置在该中空壳体顶部的顶盖，所述中空壳体采用密封胶与功率模块本体连接并通过插接件过盈配合固定在所述功率模块本体上，所述中空壳体与顶盖之间通过卡接件可拆卸式连接，顶盖上设置有若干用于供功率模块本体的金属母排穿过的通孔；所述功率模块本体主要包括散热板、绝缘陶瓷基板及设置在绝缘陶瓷基板上的芯片和金属母排，所述芯片与绝缘陶瓷基板间通过银浆烧结电性连接；所述金属母排包括功率端子和信号端子，相邻两功率端子间采用相互层叠结构以减小内部杂散电感。