应用注释 电动机/变频器电路配置示例
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马达/发电机电路结构示例
驱动马达及发电机时使用了将直流变为交流的逆变器电路。逆变器电路中使用有IGBT等半导体开关，最近则使用了SiC等高速器件，通过高频化不断推进小型化趋势发展。大型马达驱动需要400V以上的电压，逆变器电路前段中使用有升压电路，同时为提高效率，一般会使用两个半导体开关。马达驱动时会迅速流过电流，连接升压电路与逆变器的高压线需要实现稳定化，因此会使用称为DC LINK的电容器。ｐ>
适用于DC Link/Snubber的电容器
SiC、Gan等高速器件得到越来越广泛的使用，逆变器也不断小型化，因此噪音对策变得越来越重要。根据不同配线电感，有时会发生较大的浪涌电压，因此配线及缓冲电容器相关措施不可或缺。
■薄膜电容器
・适用于耐湿负荷环境试验条件
(60℃ｘ95%RH＋Vrdc 1,000H)
・适用于450 V DC至1,100 V DC的直流电压范围
・适用于1.5µF至120 µF的静电容量范围
关于薄膜电容器
逆变器电路输入需要稳定的DC电压。由于马达是以低频驱动，因此吸收纹波部分需要较大的容量。薄膜电容器的允许纹波电流较大，因此适用于稳定电压。
| 适用于高输出 B3267x 系列 |
高密度 B3277x 系列 |
适用于高温度 B3277xP 系列 |
可靠性高 B3277xM 系列 |
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|---|---|---|---|---|
| 电介质 | 金属化聚丙烯(MKP) | 金属化聚丙烯(MKP) | 金属化聚丙烯(MKP) | 金属化聚丙烯(MKP) |
| Vdc | 300, 450, 630, 780, 875 | 450, 800, 1100, 1300 | 630, 700, 840 | 450～1600 |
| 静电容量范围 / μF | 0.47 to 270 | 1.5 to 480 | 1.0 to 50 | 1.5 to 170 |
| 工作温度 / ℃ | 105 Max. | 105 Max. | 125 Max. | 105 Max. |
| 导线间隔 / mm | 27.5 to 52.5 | 27.5 to 52.5 | 27.5 to 52.5 | 27.5 to 52.5 |
| 10kH下的电流处理 / A | 5 to 108 | 5 to 79.5 | 3 to 25 | 5 to 36.5 |
| 气候测试条件 | 40℃ / 93% RH | 40℃ / 93% RH | 40℃ / 93% RH 额定 60℃ / 93% RH 额定 |
60℃ / 95% RH 额定 85℃ / 85% RH 额定 |
| 56天 | 56天 | 1000小时 @ 40℃ 500小时 @ 60℃ |
1000小时 @ 60℃ 1000小时 @ 60℃ |
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| 应对AEC-Q200 | - | - | 〇 | 〇 |
CeraLink®缓冲电路中的运用事例
马达驱动时会迅速流过电流。急剧的电流变化会造成大幅振荡电压，从而会导致半导体器件耐压恶化，并产生噪音。CeraLink虽然是SMD，但其拥有高耐压、高容量。通过SMD的优势在优化图案的同时，还可降低配线的寄生电感。此外，由于器件本身ESL较小，因此可减少振荡电压的产生。
要求值
●高静电容量密度:2 to 5 µF/cm³
●低ESL : 2.5 to 4 nH
●高耐热性CeraLink™可安装在半导体附近，并且最高可在150°C下工作。
●dV/dt 无限制。
关于IGBT/FET驱动用变压器
马达驱动用逆变器电路及大电力转换器中使用电桥电路。电桥电路由High side（高压）Low side（低压）半导体开关构成，驱动半导体开关时需要稳定电源。High side侧的电压尤为高，汽车马达中最大达到800V。与Low side侧之间需要绝缘电源，因此使用了小型、高耐压的变压器。此外，其中会使用多个半导体开关，而栅极电压一旦不均等则器件间可靠性将会不均匀，因此需要保持电压的均等化。
| 变压器种类 | 分散型变压器 | 集中型变压器 |
|---|---|---|
| 电路图 | 
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| 输出数 | 1 ~ 2 | 3 ~ 6 |
| 优点 | 小型化实现高自由度布局 重量轻有利于耐振动 |
整体成本低于分散型 |
| 缺点 | 每次输出的成本高于集中型 | 形状较大容易造成布局上的制约 与分散型相比，各NS绕组与NF之间容易产生键合偏差 重量较重不利于耐振动 共面度精度与分散型相比较为不利 |
| 产品 | VGT10SEE-200S2A5 VGT12EEM-200S1A4 VGT15SEFD-200S1A4 VGT15EFD-200S3A6 |
VGT15SEFD-250S4A7 VGT22EPC-200S6A12 |
IGBT/FET驱动用变压器使用事例
大功率逆变器及升压电路中使用有IPM（Intelligent Power Module)。IPM是带有Power MOS FET及IGBT等功率器件以及驱动电路、自我保护功能的电力半导体器件。
用于驱动IPM的电源电压要求在15V±10%。为了与电力器件绝缘，通常会使用变压器，但变压器特性不佳则会导致电压稳定性降低。此外，为了确保绝缘可靠性，所使用的线材也十分重要，因此采用了在高温环境下也能保持高可靠性的线材。重视空间及成本时使用集中型变压器，而重视配置自由度及电压稳定性时则使用分散型变压器。
变压器所要求的特性
- ・高可靠性 …… 次级侧的各绕组间需要绝缘
（各绕组间时刻在长时间的严酷环境下施加高电压（400~800V）） - ・高效化 …… 采用低漏磁、偏差小的结构与最佳设计
- ・搭载性 …… 支持高频化，通过最佳Platform化实现小型化
