Как трассировка влияет на электромагнитную совместимость системы IGBT?

Маршрутизация играет решающую роль в электромагнитной совместимости (ЭМС) системы биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Являясь ведущим поставщиком систем прокладки радиаторов IGBT, мы воочию стали свидетелями значительного влияния, которое правильная прокладка может оказать на общую производительность и электромагнитную совместимость этих систем. В этом сообщении блога мы рассмотрим различные эффекты маршрутизации на ЭМС системы IGBT и обсудим, как наш опыт в области маршрутизации теплоотвода IGBT может помочь оптимизировать производительность вашей системы.

1. Понимание систем IGBT и электромагнитной совместимости.

IGBT широко используются в силовой электронике благодаря их высокому КПД, возможности работы с высоким напряжением и быстрой скорости переключения. Однако эти характеристики также делают их чувствительными к электромагнитным помехам (EMI), которые могут ухудшить производительность системы и даже вызвать неисправности. Электромагнитная совместимость означает способность электронного устройства или системы работать в электромагнитной среде, не создавая помех другим устройствам и не подвергаясь влиянию помех со стороны других устройств.

В системе IGBT основными источниками электромагнитных помех являются высокоскоростное переключение IGBT, вызывающее переходные процессы напряжения и тока, а также магнитные поля, создаваемые током, протекающим через проводники. Эти переходные процессы и магнитные поля могут излучать электромагнитную энергию в окружающую среду и передаваться в другие цепи, что приводит к проблемам с электромагнитными помехами.

2. Влияние маршрутизации на ЭМС

2.1 Область петли

Одним из наиболее важных факторов при прокладке ЭМС является площадь петли, образованная токоведущими проводниками. Согласно закону Ампера вокруг проводника с током создается магнитное поле. При изменении тока меняется и магнитное поле, что может индуцировать электродвижущую силу (ЭДС) в близлежащих проводниках. Чем больше площадь петли, образованной проводниками с током, тем сильнее магнитное поле и тем больше вероятность того, что оно вызовет электромагнитные помехи.

В системе IGBT силовой контур, образованный IGBT, конденсаторами звена постоянного тока и нагрузкой, является основным источником генерации магнитного поля. Минимизируя площадь контура питания за счет правильной прокладки, мы можем уменьшить напряженность магнитного поля и, следовательно, излучаемые электромагнитные помехи. Например, мы можем разместить конденсаторы звена постоянного тока как можно ближе к IGBT и использовать для их соединения короткие и широкие дорожки.

2.2 Импеданс трассы

Импеданс дорожек в системе IGBT также оказывает значительное влияние на ЭМС. Если импеданс дорожек не согласован должным образом, на границах раздела между различными участками дорожек могут возникать отражения. Эти отражения могут вызывать колебания напряжения и тока, которые могут создавать дополнительные электромагнитные помехи.

Правильная прокладка может помочь контролировать сопротивление трассы. Например, мы можем использовать дорожки с контролируемым импедансом, такие как микрополосковые или полосковые линии, чтобы обеспечить единообразие импеданса дорожек во всей системе. Мы также можем использовать согласующие резисторы на концах дорожек, чтобы согласовать импеданс и уменьшить отражения.

2.3 Заземление

Заземление — еще один важный аспект маршрутизации для обеспечения ЭМС в системе IGBT. Хорошая система заземления обеспечивает путь обратного тока с низким импедансом и помогает уменьшить разность потенциалов между различными частями системы. Неправильное заземление может привести к образованию контуров заземления, что может вызвать проблемы с электромагнитными помехами.

Нам следует использовать одноточечное или многоточечное заземление в зависимости от диапазона частот системы. Для низкочастотных систем обычно предпочтительнее одноточечное заземление, тогда как для высокочастотных систем более эффективным может быть многоточечное заземление. Кроме того, мы должны убедиться, что дорожки заземления широкие и короткие, чтобы минимизировать сопротивление земли.

2.4 Перекрестные помехи

Перекрестные помехи возникают, когда электромагнитное поле одной трассы попадает в другую близлежащую трассу. В системе IGBT перекрестные помехи могут вызывать помехи между различными цепями, такими как цепь управления и цепь питания.

Правильная маршрутизация может помочь уменьшить перекрестные помехи. Мы можем увеличить расстояние между трассами, чтобы уменьшить связь между ними. Мы также можем использовать методы экранирования, например, размещение заземляющего слоя между дорожками, чтобы блокировать электромагнитное поле.

3. Наши решения в качестве поставщика трасс для радиаторов IGBT

Как опытный поставщик систем прокладки радиаторов IGBT, мы предлагаем ряд решений для оптимизации ЭМС вашей системы IGBT.

3.1 Индивидуальный дизайн маршрутизации

Мы понимаем, что каждая система IGBT имеет свои уникальные требования. Наша команда экспертов может тесно сотрудничать с вами для разработки индивидуального решения по маршрутизации с учетом вашего конкретного применения. Мы учтем такие факторы, как площадь контура, полное сопротивление трассы, заземление и перекрестные помехи, чтобы гарантировать, что проект трассировки соответствует самым высоким стандартам ЭМС.

3.2 Высококачественные радиаторы

Помимо маршрутизации, рассеяние тепла также является важным фактором производительности системы IGBT. Мы предлагаем различные высококачественные радиаторы, такие какЭкструзионный радиатор 6063 для термоэлектрического охладителя,Радиатор для термоэлектрического охлаждения, термодинамика радиатора отопления, иАлюминиевый радиатор со светодиодным ребром. Эти радиаторы предназначены для эффективного рассеивания тепла, выделяемого IGBT, что может помочь повысить надежность и производительность системы.

3.3 Тестирование и проверка ЭМС

У нас есть современная испытательная лаборатория ЭМС, где мы можем протестировать и проверить характеристики ЭМС вашей системы IGBT. Наши услуги по тестированию включают в себя тестирование на радиационное излучение, тестирование на проводимое излучение и тестирование на устойчивость. Проводя эти тесты, мы можем выявить любые потенциальные проблемы ЭМС и внести необходимые корректировки в проект маршрутизации, чтобы гарантировать соответствие системы соответствующим стандартам ЭМС.

4. Заключение

Маршрутизация оказывает глубокое влияние на электромагнитную совместимость системы IGBT. Тщательно учитывая такие факторы, как площадь контура, полное сопротивление трассы, заземление и перекрестные помехи при проектировании трассировки, мы можем значительно уменьшить проблемы с электромагнитными помехами и улучшить общую производительность системы.

Как поставщик систем маршрутизации теплоотводов IGBT, мы стремимся предоставлять нашим клиентам высококачественные решения для маршрутизации и радиаторы для оптимизации ЭМС и производительности их систем IGBT. Если вы заинтересованы в наших продуктах и ​​услугах, мы рекомендуем вам связаться с нами для дальнейшего обсуждения и переговоров о закупках. Мы с нетерпением ждем возможности сотрудничать с вами для достижения наилучших результатов для вашей системы IGBT.

Ссылки

• Пол, Клейтон Р. «Введение в электромагнитную совместимость». Уайли, 2006.
• Отт, Генри В. «Инженерия по электромагнитной совместимости». Уайли, 2009.
• Мохан, Нед, Торе М. Унделанд и Уильям П. Роббинс. «Силовая электроника: преобразователи, приложения и дизайн». Уайли, 2012.