高频率高密度电力电子系统PCB的优化设计研究

陈之秀; 刘洋; 张涵舒; 夏晔; 王浩; 刘鑫

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高频率高密度电力电子系统PCB的优化设计研究

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高新技术发展时期下,SiC等新型半导体的应用,促使PCB设计正向着集成化、高效化方向发展。优化设计从高频率、高密度两个方面为PCB设计优化提供新的思路,其中高频对PCB设计提出杂散系数的要求,而高密度针对解决PCB的热问题。一方面,使用垂直多环路的PCB布局来减少功率回路及驱动回路的寄生参数,与垂直功率环布局方式相比,所提新方法使栅极回路的寄生电感降低了约50%,功率回路寄生电感降低了约30%,这种方法还能减少寄生电感引起的振铃和过冲,并减少电压和电流的上升、下降时间及开关损耗。另一方面,改进了高功率密度热管理方法,通过优化PCB散热过孔和铜箔面积等设计参数,根据实际工程需要,重新设计PCB以获得一种有效的底部冷却方法。通过仿真实验和物理实验验证了优化方案对设计出具有良好性能的PCB有重要的指导意义。

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来源
《电气传动》|2023年第1期|18-27|共10页
作者
陈之秀; 刘洋; 张涵舒; 夏晔; 王浩; 刘鑫;
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作者单位

华中科技大学人工智能与自动化学院;

长江大学电子信息学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类变流器;印刷电路;
关键词
印刷电路板(PCB); 寄生电感; 开关损耗; 热管理; 底部冷却;

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