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實(shí)例解析IGBT對(duì)EMC影響的兩大技術(shù)問題

發(fā)布時(shí)間:2014-02-12 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責(zé)任編輯:cicy

【導(dǎo)讀】在電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇中,網(wǎng)友碰到兩道棘手的技術(shù)問題,曾經(jīng)查找很多技術(shù)資料都無法解決,故網(wǎng)友將自己的疑惑分享在論壇中。此問題均是跟EMC有關(guān),是網(wǎng)友在工作中碰到的實(shí)際問題。如今小編將問題陳列出來,望廣大EMC高手幫忙解答!

問題如下:關(guān)于IGBT對(duì)EMC影響的兩個(gè)問題,如圖所示IGBT在關(guān)斷的瞬間,Vce電壓上升所形成的du/dt對(duì)IGBT與散熱器之間的寄生電容充放電,根據(jù)公式I=C*du/dt所形成的共模噪聲電流從散熱器導(dǎo)入地然后回流至電源端LISN上的50Ω電阻,接收機(jī)取50歐姆兩端壓降測(cè)試傳導(dǎo)騷擾電壓,然后回流至電源線經(jīng)整流器,然后過母線回流至干擾源IGBT。

實(shí)例解析IGBT對(duì)EMC影響的兩大技術(shù)問題

實(shí)例解析IGBT對(duì)EMC影響的兩大技術(shù)問題

問題一:根據(jù)上述變頻器共模噪聲電流回流路徑,如果IGBT在導(dǎo)通瞬間,Vce電壓為下降沿為-du/dt,那么此時(shí)的共模噪聲電流環(huán)路方向是否和上述相反,那么在此瞬間接收機(jī)測(cè)得的傳導(dǎo)騷擾電壓與正向環(huán)流有何不同。

問題二:在IGBT導(dǎo)通瞬間,集電極電流Ic為上升沿,那么di/dt,如何形成接收機(jī)測(cè)得的傳導(dǎo)騷擾電壓呢?還想了解一下是不是di/dt直接轉(zhuǎn)化為以其上升時(shí)間決定頻帶寬度的騷擾電流,還有就是這個(gè)騷擾電流的幅值大小由什么決定?

圖示是理論示意圖,針對(duì)于逆變器IGBT開通時(shí)的集電極電流只能通過雙脈沖來測(cè),是會(huì)存在尖峰之后的震蕩,不確定是電路特性本身造成的震蕩還是電流探頭引起的震蕩。但I(xiàn)GBT關(guān)斷時(shí)由于外圍電路的分布參數(shù)引起Vce電壓上升沿存在尖峰和震蕩是確定的。

以下整理了部分網(wǎng)友的回答內(nèi)容,給大家做參考,如果您還有其他的答案,可以在本文評(píng)論中跟大家探討探討!

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網(wǎng)友一:CE測(cè)試是以頻率為橫坐標(biāo),所以這個(gè)問題要到頻域來考慮。不管是上升沿還是下降沿,如果相同斜率,轉(zhuǎn)換到頻域后相同頻點(diǎn)的幅值是一樣的。傳導(dǎo)測(cè)量讀取的50ohm上面的電壓,這由流經(jīng)50ohm上的電流決定,同樣基于單個(gè)頻點(diǎn)分析,集電極i的變化曲線取傅立葉變換到頻域,每個(gè)頻點(diǎn)有對(duì)應(yīng)的電流,i變化,頻域電流變化,流經(jīng)50ohm上的電流變化,讀取的電壓就會(huì)變化。

di/dt反應(yīng)的是電流的變化速率,在時(shí)域波形上表現(xiàn)就是斜率,對(duì)于時(shí)域上i的曲線,如果轉(zhuǎn)化為頻域,di/dt越大,則在頻域上高頻分量越大。在這里集電極電流就是騷擾電流,當(dāng)集電極電流產(chǎn)生變化時(shí),也就會(huì)有di/dt, 這時(shí)會(huì)有高頻分量通過寄生電容到散熱片。騷擾電流的幅值大小與di/dt有關(guān),假設(shè)i在頻點(diǎn)f0的分量幅值大小為A0,在頻點(diǎn)f0,騷擾電流流經(jīng)散熱片路徑的電流與電路中的阻抗和散熱片路徑的阻抗有關(guān),就是電路中的分流,哪個(gè)路徑阻抗低,A0就會(huì)更多分配到那個(gè)路徑。

IGBT外圍電路本身的寄生電感和電容造成的震蕩現(xiàn)象,所以實(shí)測(cè)的電流信號(hào)為理想電流信號(hào)和尖峰震蕩信號(hào)的疊加,這個(gè)尖峰震蕩信號(hào)是主要的騷擾源,從信號(hào)系統(tǒng)角度來看,這個(gè)信號(hào)滿足穩(wěn)定條件。

網(wǎng)友二:?jiǎn)栴}一:根據(jù)上述變頻器共模噪聲電流回流路徑,如果IGBT在導(dǎo)通瞬間,Vce電壓為下降沿為-du/dt,那么此時(shí)的共模噪聲電流環(huán)路方向是否和上述相反,那么在此瞬間接收機(jī)測(cè)得的傳導(dǎo)騷擾電壓與正向環(huán)流有何不同。----在瞬態(tài)時(shí)應(yīng)該是反向的,但是接收機(jī)測(cè)量的是絕對(duì)值,所以無所謂正負(fù)和方向。一般騷擾信號(hào)都是高頻信號(hào),不會(huì)去分析電壓和電流方向,只分析路徑。

問題二:在IGBT導(dǎo)通瞬間,集電極電流Ic為上升沿,那么di/dt,如何形成接收機(jī)測(cè)得的傳導(dǎo)騷擾電壓呢?-----最簡(jiǎn)單的來說是di/dt的諧波分量在BUS上形成高頻紋波,這個(gè)紋波就是差模騷擾。這個(gè)紋波電壓耦合到LISN,被接收機(jī)測(cè)量。

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