Podstawowa logika i praktyczny przewodnik po laminowanych szynach zbiorczych w celu zmniejszenia indukcyjności pasożytniczej

Kluczem do znacznie zmniejszonej indukcyjności pasożytniczej szyn zbiorczych laminowanych jest ich unikalna konstrukcja konstrukcyjna i zasada eliminacji pola magnetycznego. W tradycyjnych szynach równoległych prąd płynie z zacisku dodatniego, przechodzi przez obciążenie i powraca z zacisku ujemnego. Pola magnetyczne generowane przez dodatnią i ujemną szynę zbiorczą nakładają się, tworząc cały obwód w zasadzie dużą cewką indukcyjną, co skutkuje stale wysoką indukcyjnością pasożytniczą. Jednakże laminowane szyny zbiorcze falowników wykorzystują-warstwową strukturę „warstwy zacisku dodatniego-warstwy izolacyjnej-zacisku ujemnego”. Precyzyjne połączenie laminowanych złączy szyn zbiorczych dodatkowo optymalizuje ścieżkę prądową i wzmacnia efekt eliminacji pola magnetycznego.

Kiedy prąd przepływa pomiędzy dodatnim i ujemnym zaciskiem rozwiązań zasilania szynami laminowanymi, pola magnetyczne generowane przez dwa prądy mają przeciwny kierunek i są równe pod względem wielkości, znosząc się wzajemnie. To znacznie zmniejsza ogólną indukcyjność pasożytniczą, która jest główną przyczyną niskiej indukcyjności charakterystyki laminowanych złączy szyn zbiorczych. Taka konstrukcja konstrukcyjna nie tylko zmniejsza indukcyjność pasożytniczą, ale także optymalizuje rozkład prądu, zmniejsza efekt naskórkowania i poprawia obciążalność prądową-szyny zbiorczej, dostosowując się do warunków pracy-o wysokim natężeniu. W oparciu o tę zasadę rozwiązania laminowanych szyn zbiorczych zapewniają stabilne zasilanie urządzeń zasilających.

Z punktu widzenia składu indukcyjności pętli indukcyjność pasożytnicza różnych komponentów znacznie się różni: typowa indukcyjność pasożytnicza modułu IGBT z pół-mostkiem o średnicy 62 mm wynosi około 20 nH, indukcyjność przewodu samego kondensatora szyny wynosi 15-40 nH, podczas gdy indukcyjność pasożytnicza równoległej szyny zbiorczej o długości 0,2 m osiąga 110 nH w porównaniu z zaledwie 3-5 nH dla laminowaną szynę zbiorczą o tej samej długości dla firmy Mersen, wykazującą niezwykle znaczący efekt eliminacji pola magnetycznego. Dlatego w przypadku wysokoprądowych tranzystorów IGBT, zwłaszcza obwodów mocy SiC, firma Infineon wyraźnie zaleca priorytetowe traktowanie stosowania laminowanych szyn zbiorczych. Laminowane szyny zbiorcze dla Mersen doskonale nadają się do tych wymagających obwodów mocy.

Opanowanie metod pomiaru indukcyjności pasożytniczej ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji projektowania szyn zbiorczych z laminowanej miedzi i zapewnienia stabilności obwodów mocy. Test podwójnego-impulsu to najbardziej standardowa metoda pomiaru w branży. Metoda ta polega na zbudowaniu obwodu testowego z podwójnym-impulsem, wygenerowaniu dwóch impulsów za pomocą przełącznika-bocznego niskiego napięcia i zmierzeniu kształtu fali napięcia Vce górnego ramienia mostka IGBT w celu ilościowego określenia wartości indukcyjności pasożytniczej. Ta standardowa metoda testowa jest powszechnie stosowana do wykrywania pasożytniczej indukcyjności laminowanych szyn zbiorczych.