منطق اصلی و راهنمای عملی باسبارهای چند لایه برای کاهش اندوکتانس انگلی

کلید کاهش قابل توجه اندوکتانس انگلی باسبارهای چند لایه در طراحی ساختاری منحصر به فرد و اصل لغو میدان مغناطیسی آنها نهفته است. در شینه های موازی سنتی، جریان از ترمینال مثبت جریان می یابد، از بار عبور می کند و از ترمینال منفی باز می گردد. میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط شین‌های مثبت و منفی روی هم قرار می‌گیرند و کل مدار را اساساً یک سلف بزرگ می‌سازند که منجر به اندوکتانس انگلی دائمی می‌شود. با این حال، گذرگاه‌های اینورتر چند لایه، از ساختار ساندویچی-«ترمینال مثبت-لایه عایق-ترمینال منفی» استفاده می‌کنند. اتصال دقیق کانکتورهای باسبار چند لایه، مسیر فعلی را بیشتر بهینه می کند و اثر لغو میدان مغناطیسی را افزایش می دهد.

هنگامی که جریان بین پایانه های مثبت و منفی راه حل های برق شین چند لایه جریان می یابد، میدان های مغناطیسی تولید شده توسط دو جریان در جهت مخالف و از نظر بزرگی برابر هستند و یکدیگر را خنثی می کنند. این به طور قابل توجهی اندوکتانس انگلی کلی را کاهش می دهد، که دلیل اصلی ویژگی اندوکتانس پایین اتصال دهنده های شینه چند لایه است. این طراحی ساختاری نه تنها اندوکتانس انگلی را کاهش می‌دهد، بلکه توزیع جریان را نیز بهینه می‌کند، اثر پوستی را کاهش می‌دهد، و ظرفیت حمل-جاری شینه را بهبود می‌بخشد، و با شرایط کار-جریان بالا سازگار می‌شود. بر اساس این اصل، راه حل های برق Busbar چند لایه منبع تغذیه پایدار را برای دستگاه های برق فراهم می کند.

از منظر ترکیب اندوکتانس حلقه، اندوکتانس انگلی اجزای مختلف به‌طور قابل‌توجهی متفاوت است: اندوکتانس انگلی معمولی یک ماژول IGBT نیم پل 62 میلی‌متری تقریباً 20 نانوهت است، اندوکتانس سرب خود خازن باس 15-40 nH طول گذرگاه القایی 20nH است. به 110nH می رسد، در مقایسه با تنها 3-5nH برای یک BusBar چند لایه با همان طول برای Mersen، که نشان دهنده اثر لغو میدان مغناطیسی قابل توجهی است. بنابراین، برای IGBT های با جریان بالا، به ویژه مدارهای قدرت SiC، Infineon صراحتاً اولویت استفاده از میله های اتوبوس چند لایه را توصیه می کند. باس بارهای چند لایه برای Mersen کاملاً برای این مدارهای قدرت پرکار مناسب هستند.

تسلط بر روش‌های اندازه‌گیری برای اندوکتانس انگلی برای بهینه‌سازی طراحی باسبارهای مسی چند لایه و اطمینان از پایداری مدارهای قدرت بسیار مهم است. تست دو ضرب- استانداردترین روش اندازه گیری در صنعت است. این روش شامل ساخت یک مدار آزمایشی دوتایی، تولید دو پالس با استفاده از سوئیچ پایین- و اندازه‌گیری شکل موج ولتاژ Vce بازوی پل بالایی IGBT برای تعیین کمیت مقدار اندوکتانس انگلی است. این روش تست استاندارد معمولاً برای تشخیص اندوکتانس انگلی باسبارهای چند لایه استفاده می شود.