關(guān)于設(shè)計(jì)大功率逆變器系統(tǒng)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵問題與解決方案

從選用電源開關(guān)的類型到印刷電路板（PCB）的布局，許多設(shè)計(jì)決策都會(huì)影響大功率逆變器設(shè)計(jì)的穩(wěn)健性。因此，Silicon Labs工程專家特別介紹設(shè)計(jì)大功率逆變器系統(tǒng)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵問題，以及理想的解決方案－Si828x隔離柵極驅(qū)動(dòng)器，并解釋了它們?nèi)绾斡欣诖蠊β试O(shè)計(jì)。以下整理了設(shè)計(jì)大功率逆變器時(shí)的一些要點(diǎn)。

評(píng)估電源開關(guān)類型

首先要做的一個(gè)決定是使用的電源開關(guān)的類型。電源開關(guān)具有獨(dú)特的功能和要求，如電壓限制、溫度范圍和工作頻率，這將驅(qū)動(dòng)大功率逆變器的許多設(shè)計(jì)決策，包括使用哪種類型的柵極驅(qū)動(dòng)器。四種主要的電源開關(guān)是：

Silicon MOSFET

絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）

碳化硅（SiC）

氮化鎵（GaN）

考慮工作電壓的要求

工作電壓是另一個(gè)需要考慮的因素。設(shè)計(jì)人員必須評(píng)估系統(tǒng)在正常條件下暴露的最大電壓，并確保柵極驅(qū)動(dòng)器和電源開關(guān)能夠滿足這些電源要求。對(duì)于柵極驅(qū)動(dòng)器，工作電壓額定值將超過最大預(yù)期峰值電壓。對(duì)于開關(guān)，經(jīng)驗(yàn)法則是最大預(yù)期電壓應(yīng)小于設(shè)備系列額定電壓的80%。

柵極驅(qū)動(dòng)器和電源開關(guān)有關(guān)鍵的保護(hù)需求，必須在設(shè)計(jì)中解決。例如，欠壓?jiǎn)栴}會(huì)產(chǎn)生熱量和效率損失。過電壓會(huì)導(dǎo)致開關(guān)損壞。幸運(yùn)的是，這些問題可以通過一些解決方案來緩解，比如去飽和檢測(cè)、使用Miller效應(yīng)來防止開關(guān)寄生接通，以及仔細(xì)的PCB布局技術(shù)。

應(yīng)用程序與PCB布局

還需要考慮應(yīng)用程序的依賴關(guān)系。例如，一個(gè)穩(wěn)定的，大功率的應(yīng)用，如穩(wěn)定運(yùn)行的工業(yè)電機(jī)逆變器，可能不需要太多的保護(hù)。相反，動(dòng)態(tài)應(yīng)用，如電動(dòng)汽車牽引逆變器，可能需要廣泛的系統(tǒng)保護(hù)。PCB板布局也是設(shè)計(jì)電力電子電路時(shí)要考慮的重要因素，因?yàn)樗鼪Q定了電力電路的性能、效率和可靠性。精心規(guī)劃的PCB布局可以減少寄生電感和電容，提高可靠性和效率。

最后要考慮的是如何為半橋裝置的二次側(cè)供電。這項(xiàng)任務(wù)可以謹(jǐn)慎地完成，也可以綜合地完成。當(dāng)你設(shè)計(jì)你的大功率逆變器時(shí)，尋找適合你的系統(tǒng)應(yīng)用所需工作電壓的電源開關(guān)技術(shù)和柵極驅(qū)動(dòng)器。考慮關(guān)鍵的保護(hù)需求，并選擇能提供相應(yīng)解決方案的門驅(qū)動(dòng)程序。

適用于大功率逆變器的理想方案－Si828x 隔離柵極驅(qū)動(dòng)器

Silicon Labs提供Si828x隔離柵級(jí)驅(qū)動(dòng)器系列解決方案，特別適用于驅(qū)動(dòng)各種轉(zhuǎn)換器和電機(jī)控制應(yīng)用中的 IGBT和碳化硅 （SiC）設(shè)備。Si828x設(shè)備是隔離式、高電流汽車柵極驅(qū)動(dòng)器，帶集成式系統(tǒng)安全和反饋功能?；谖覀兊膶Ｓ泄韪綦x技術(shù)，驅(qū)動(dòng)程序支持高達(dá) 5.0kV RMS 并能承受每UL1577 的電壓，與其他隔離柵極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)相比，其可獲得更高性能，更低的由溫度和老化引起的變化，更緊密的零件匹配度，以及出色的共模抑制性能。

Si8285是Si828x系列中的全功能產(chǎn)品（去飽和檢測(cè)、Millerclamp等），以及行業(yè)領(lǐng)先的125kV/us抗噪能力。我們還提供還有一個(gè)強(qiáng)大的參考電路，可以根據(jù)您使用的電源開關(guān)類型調(diào)整各種參數(shù)。探索Si828x隔離柵級(jí)驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)文檔：https://cn.silabs.com/isolation/isolated-gate-drivers/si828x-isolated-gate-drivers 除了Si828x系列，我們也具備其他適用于逆變器的廣泛隔離柵極驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品系列，可以滿足開發(fā)人員從功率、魯棒性到靈活性的各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)考量。探索更多隔離產(chǎn)品信息：https://cn.silabs.com/isolation/isolated-gate-drivers

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