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實例解析IGBT對EMC影響的兩大技術(shù)問題

發(fā)布時間:2014-02-12 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責任編輯:cicy

【導讀】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EMC影響的兩個問題,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入地然后回流至電源端LISN上的50Ω電阻,接收機取50歐姆兩端壓降測試傳導騷擾電壓,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。

實例解析IGBT對EMC影響的兩大技術(shù)問題

實例解析IGBT對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在導通瞬間,Vce電壓為下降沿為-du/dt,那么此時的共模噪聲電流環(huán)路方向是否和上述相反,那么在此瞬間接收機測得的傳導騷擾電壓與正向環(huán)流有何不同。

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

圖示是理論示意圖,針對于逆變器IGBT開通時的集電極電流只能通過雙脈沖來測,是會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IGBT關(guān)斷時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,可以在本文評論中跟大家探討探討!

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網(wǎng)友一:CE測試是以頻率為橫坐標,所以這個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的幅值是一樣的。傳導測量讀取的50ohm上面的電壓,這由流經(jīng)50ohm上的電流決定,同樣基于單個頻點分析,集電極i的變化曲線取傅立葉變換到頻域,每個頻點有對應的電流,i變化,頻域電流變化,流經(jīng)50ohm上的電流變化,讀取的電壓就會變化。

di/dt反應的是電流的變化速率,在時域波形上表現(xiàn)就是斜率,對于時域上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,當集電極電流產(chǎn)生變化時,也就會有di/dt, 這時會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f0的分量幅值大小為A0,在頻點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,哪個路徑阻抗低,A0就會更多分配到那個路徑。

IGBT外圍電路本身的寄生電感和電容造成的震蕩現(xiàn)象,所以實測的電流信號為理想電流信號和尖峰震蕩信號的疊加,這個尖峰震蕩信號是主要的騷擾源,從信號系統(tǒng)角度來看,這個信號滿足穩(wěn)定條件。

網(wǎng)友二:問題一:根據(jù)上述變頻器共模噪聲電流回流路徑,如果IGBT在導通瞬間,Vce電壓為下降沿為-du/dt,那么此時的共模噪聲電流環(huán)路方向是否和上述相反,那么在此瞬間接收機測得的傳導騷擾電壓與正向環(huán)流有何不同。----在瞬態(tài)時應該是反向的,但是接收機測量的是絕對值,所以無所謂正負和方向。一般騷擾信號都是高頻信號,不會去分析電壓和電流方向,只分析路徑。

問題二:在IGBT導通瞬間,集電極電流Ic為上升沿,那么di/dt,如何形成接收機測得的傳導騷擾電壓呢?-----最簡單的來說是di/dt的諧波分量在BUS上形成高頻紋波,這個紋波就是差模騷擾。這個紋波電壓耦合到LISN,被接收機測量。

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