從選用電源開關的類型到印刷電路板(PCB)的布局,許多設計決策都會影響大功率逆變器設計的穩(wěn)健性。因此,Silicon Labs工程專家特別介紹設計大功率逆變器系統(tǒng)時需要考慮的關鍵問題,以及理想的解決方案-Si828x隔離柵極驅(qū)動器,并解釋了它們?nèi)绾斡欣诖蠊β试O計。以下整理了設計大功率逆變器時的一些要點。
評估電源開關類型
首先要做的一個決定是使用的電源開關的類型。電源開關具有獨特的功能和要求,如電壓限制、溫度范圍和工作頻率,這將驅(qū)動大功率逆變器的許多設計決策,包括使用哪種類型的柵極驅(qū)動器。四種主要的電源開關是:
Silicon MOSFET
碳化硅(SiC)
氮化鎵(GaN)
考慮工作電壓的要求
工作電壓是另一個需要考慮的因素。設計人員必須評估系統(tǒng)在正常條件下暴露的最大電壓,并確保柵極驅(qū)動器和電源開關能夠滿足這些電源要求。對于柵極驅(qū)動器,工作電壓額定值將超過最大預期峰值電壓。對于開關,經(jīng)驗法則是最大預期電壓應小于設備系列額定電壓的80%。
柵極驅(qū)動器和電源開關有關鍵的保護需求,必須在設計中解決。例如,欠壓問題會產(chǎn)生熱量和效率損失。過電壓會導致開關損壞。幸運的是,這些問題可以通過一些解決方案來緩解,比如去飽和檢測、使用Miller效應來防止開關寄生接通,以及仔細的PCB布局技術。
應用程序與PCB布局
還需要考慮應用程序的依賴關系。例如,一個穩(wěn)定的,大功率的應用,如穩(wěn)定運行的工業(yè)電機逆變器,可能不需要太多的保護。相反,動態(tài)應用,如電動汽車牽引逆變器,可能需要廣泛的系統(tǒng)保護。PCB板布局也是設計電力電子電路時要考慮的重要因素,因為它決定了電力電路的性能、效率和可靠性。精心規(guī)劃的PCB布局可以減少寄生電感和電容,提高可靠性和效率。
最后要考慮的是如何為半橋裝置的二次側(cè)供電。這項任務可以謹慎地完成,也可以綜合地完成。當你設計你的大功率逆變器時,尋找適合你的系統(tǒng)應用所需工作電壓的電源開關技術和柵極驅(qū)動器。考慮關鍵的保護需求,并選擇能提供相應解決方案的門驅(qū)動程序。
適用于大功率逆變器的理想方案-Si828x 隔離柵極驅(qū)動器
Silicon Labs提供Si828x隔離柵級驅(qū)動器系列解決方案,特別適用于驅(qū)動各種轉(zhuǎn)換器和電機控制應用中的 IGBT和碳化硅 (SiC)設備。Si828x設備是隔離式、高電流汽車柵極驅(qū)動器,帶集成式系統(tǒng)安全和反饋功能?;谖覀兊膶S泄韪綦x技術,驅(qū)動程序支持高達 5.0kV RMS 并能承受每UL1577 的電壓,與其他隔離柵極驅(qū)動器技術相比,其可獲得更高性能,更低的由溫度和老化引起的變化,更緊密的零件匹配度,以及出色的共模抑制性能。
Si8285是Si828x系列中的全功能產(chǎn)品(去飽和檢測、Millerclamp等),以及行業(yè)領先的125kV/us抗噪能力。我們還提供還有一個強大的參考電路,可以根據(jù)您使用的電源開關類型調(diào)整各種參數(shù)。探索Si828x隔離柵級驅(qū)動器的技術文檔:https://cn.silabs.com/isolation/isolated-gate-drivers/si828x-isolated-gate-drivers 除了Si828x系列,我們也具備其他適用于逆變器的廣泛隔離柵極驅(qū)動器產(chǎn)品系列,可以滿足開發(fā)人員從功率、魯棒性到靈活性的各種產(chǎn)品設計考量。探索更多隔離產(chǎn)品信息:https://cn.silabs.com/isolation/isolated-gate-drivers
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原文標題:知識充電站-選用隔離器件開發(fā)大功率逆變器的關鍵考量?
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