用于简易变频器设计的新型扁平输
[b]变频器设计中使用的新型输入整流器给电力电子带来了全新的概念,具有以下优点:降低了整体损耗,简化了制冷设计,减小了模块的尺寸和重量。igbt和输入整流器之间可以实现直接无线连接。[/b]
semix & acirc;输入整流器为功率模块的紧凑布局奠定了基础,也为电力电子系统的发展树立了新的标准。这种布局为简单的变频器设计提供了独立的输入和输出端子。由于这种新型输入整流器的进步,二极管模块或晶闸管模块在电流超过150a的应用中第一次可以与igbt模块具有相同的封装,这使得设计新的低成本逆变器成为可能。igbt和输入整流器之间的母线可以直接连接。这意味着所有电源设备及其相关驱动电路可以安装在相同的安装高度。如果igbt驱动电路安装在igbt模块的顶部,整个模块的高度可以大大降低(图1)。
DC链路电容直接连接,无需吸收电容,低DC链路电感可以降低系统过压。在现代系统中,电磁兼容保护措施是增加成本的一个重要因素,而最有效的方法是使用智能转换器设计方法来消除其发电阶段的电磁兼容问题。

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semix & acirc该模块阐明了半导体的目标:在现有应用的基础上降低总损耗和系统成本。随着现代设计技术的发展,模块级的系统损耗已降至最低。因此,我们成功的关键在于降低器件的开关损耗和线路损耗。低功耗意味着系统具有更高的效率、节能、简单的制冷系统、更紧凑的模块设计、更小的体积和更轻的重量,这自然意味着更低的成本。为了降低未来变频器的生产成本,有必要在电力电子工程中对现代电力电子系统进行优化设计,以满足未来低成本的需求。

在模块顶部带有螺旋端子的标准输入模块已经存在了大约30年。从事电驱动变频器设计的工程师越来越多地面临基于标准模块设计具有小杂散电感的紧凑型低电感变频器系统的问题。在igbt模块领域,电流从100a到900a、端子高度为17mm的平板模块已经成为一种新的产品标准。

余思敏控制的新型整流器在以下几个方面满足了系统开发商的要求:
l用户友好的正/负端子
l用户友好的交流端子
l模块高度与最新一代igbt模块相同
二极管和晶闸管模块的历史可以追溯到20世纪70年代,当时模块中的热流和电流是分开的。主端子和模块散热侧之间的电绝缘允许不同的模块安装在同一散热器上,并且不同的组件可以封装在一个模块中。根据不同的功率水平,一个整流桥或两个串联的晶闸管或二极管通常集成在一个模块中。这是半桥,是所有桥式整流器和反并联连接的标准基础,也是世界上使用最广泛的转换器连接方法之一。1975年,塞米贝克公司首次推出塞米贝克& acirc这是世界上第一个绝缘电源模块,并已确立其在电源模块封装领域的标准地位。

[b]semix & acirc;设计概念已经扩展到二极管和晶闸管模块
新的输入整流器模块使用与igbt模块相同的安装和连接技术。得益于半导体的创新解决方案,终端高度为17毫米的平板输入整流器的市场需求现已得到满足。事实上,正是这种新产品的出现,电力电子行业现在可以为电力电子系统提供有吸引力的整体解决方案。

新的输入整流桥产品系列有五种封装尺寸,即2、3、4、33和13。2和13可用于整流桥模块。现在又有了另一条产品线,即semixâ。1 .
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[中心]图2:整流桥模块的封装1、2和13[/中心]
模块的底部是一个3毫米厚的铜基板。氧化铝陶瓷基板用作电绝缘层。双极芯片焊接到dcb。
半导体公司生产的晶闸管和二极管芯片表面用玻璃钝化。30多年来,半导体一直在开发和生产晶闸管和二极管芯片。她在这方面积累了丰富的经验,芯片是用金属丝连接的。该模块的内部设计经过优化,以确保大浪涌电流,这是晶闸管和二极管所必需的。就像igbt模块中的连接方式一样,阴极和栅极之间的辅助连接是通过弹簧实现的,这使得连接路径非常短。驱动板可以直接安装在整流器的顶部,也可以通过快速连接器和金属线连接。与igbt模块类似,此处使用的无焊连接技术允许在生产过程的任何阶段组装变频器的电源电路和驱动电路,并且这种无焊连接可以很容易地拆卸以进行测试和维护。

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[中]semix & acirc;2整流器的内部设计[/中心]
对于中大功率变频器的输入侧,电流高达400a的整流桥出现了一种新的接线方式。
与这种接线方式对应的产品系列如下表所示,其额定功率分类和半功率等级为:该系列相似,属于业界公认的标准。
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semix & acirc13是一个三相整流桥模块。这意味着不需要额外的外部电路,当然也节省了组装所需的材料。在某些应用中,还节省了将DC链连接到正极和负极端子的铜排。此外,如果在模块顶部使用板来连接电源部件,连接板的尺寸也可以减小。由于模块的紧凑设计,模块的表面积减少了30%:与总安装面积为93mmx80mm(模块安装间距为10mm)的三对模块相比,一个semix & acirc13的安装面积只有110mmx50mm。

连接电源设备和散热器所需的螺钉数量也大大减少。13只需要9个螺钉,而三个模块需要15个螺钉。这大大减少了安装模块所需的工时。
这种桥式整流器用作变频器的输入整流桥。
图4显示了三相电机(同步或异步电机)的输入桥式整流器。由于只有一个框架尺寸,机械设计可由四象限变频器重复使用。
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其他桥式整流器拓扑也可用于以下应用领域
。电气设备的输入整流器,如电池充电器和电源
。DC电机驱动器的整流桥(为驱动电路或电枢电路供电)
DC链路电容器以可控或不可控的方式预充电。在可控预充电模式下,充电电流(输入浪涌电流)受到限制。semix & acirc桥式整流器有两种拓扑结构:b6hk和b2hk。
完整的电力电子系统
新型输入桥式整流器的发展给功率转换电路带来了全新的概念,具有以下优点:整体能耗降低,冷却系统简化,模块尺寸和重量减轻。这种通用设计技术可用于输入电路和逆变器。事实上,电力电子系统现在已经具备了降低新一代变频器生产成本的最佳基础。
标题:用于简易变频器设计的新型扁平输 地址:http://www.zgshouguang.cn/article/18596.html
