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IGBT模块低杂散电感叠层母排设计(2)
文章来源：http://www.igbt8.com/
趋肤效应：
趋肤效应又叫集肤效应，当交变电流通过导体时，电流将集中在导体表面流过，这种现象叫趋肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体传导时，会聚集于总导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中。频率越高，趋肤效应越显著。
趋肤效应的应用：
考虑到交流电的趋肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了趋肤效应这个原理。
趋肤效应：
趋肤效应又叫集肤效应，当交变电流通过导体时，电流将集中在导体表面流过，这种现象叫趋肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体传导时，会聚集于总导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中。频率越高，趋肤效应越显著。
趋肤效应的应用：
考虑到交流电的趋肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了趋肤效应这个原理。
不同结构母排的电流分布及电感：
平行铜排的表面电流分布Ls=73.4nH。
层叠铜排的表面电流分布Ls=10.6nH。
结构设计对杂散电感有显著影响：
导体必须平行=电流反并联=没有磁场
导体必须平行=电流反并联=没有磁场
电流流动没有环路=电流反并联=没有磁场
电流流动没有交叉=电流反并联=没有磁场
因此，电容的并联更能降低电感。
直流母线设计原则：
-直流母线+半层，直流母线+/-全层；
-直流母线孔要在合适的地方。
直流母线设计原则：
-直流母线+半层，直流母线+/-全层；
-直流母线孔要在合适的地方。
电容的方向也需要考虑如下对比
按照上图结构，对BUSBAR进行仿真，电流分布如下图所示：
两个电容串联情况下，电容到功率模块连接方向不同，杂散电感也不同：
直流母线良好的布局如下图：
不良布局的直流母线如下图：
改进后的带低电感的直流母线设计如下图：
叠层母排设计举例：
1.5MW双馈变流器设计举例：
直流母线绝缘层的影响如下：
-绝缘层的厚度是重要的；
-绝缘层厚度作为附加杂散电感的函数；
-绝缘层厚度作为附加高频电容局部放电的函数。
-绝缘层的厚度是重要的；
-绝缘层厚度作为附加杂散电感的函数；
-绝缘层厚度作为附加高频电容局部放电的函数。
母线的电感与母排层间绝缘材料厚度的关系：
母排的电感以IGBT和电容之间的距离为函数，母线的电感与导体长度的关系：
母线的电感与导体宽度的关系如下图：
如果+/-母线平行没有残余区域，“直流母线的宽度”的影响会非常小。
直流母线杂散电感的测量：
直流母线杂散电感的测量：
测量下关的VCEmax，上管的IGBT通过导线或电感短接，加双脉冲到下管IGBT,不能加吸收电容，吸收电容要移去。
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