导言:寄生参数是电路非理想特性的核心来源,其影响随频率升高和功率增大会更加显著;对于如宽禁带半导体等高频大功率应用场景,寄生参数控制是决定系统性能的关键因素。同时在所有功率模组的数据手册中,通常也会定义模块的寄生电感值,当前在行业内,除了要求功率模组的寄生电感值,甚至会比较搭载功率模块后系统的寄生电感要达到什么水平,比如在刚刚过去的TMC会议上,理想汽车就展出了系统电感为10nH的功率模块,成为了行业内新的标杆。本文试图将什么是寄生电感,寄生电感的影响是什么,如何测量寄生电感及如何优化等问题试图逐个说明,同时对于如何对寄生电感进行仿真计算做出一些说明。
目录
1. 寄生电感定义
1.1 什么是寄生参数
1.2 寄生参数有什么影响
2. 功率模组寄生电感
2.1 功率模组寄生参数影响因素
2.2 功率模组寄生电感电压超调定量分析示例
2.3 功率模组几何参数影响寄生电感的定性分析(后续分享)
2.4 功率模组寄生电感测试方法(后续分享)
2.5 降低寄生电感的方法(后续分享)
2.6 寄生电感仿真计算方式示例(后续分享)
3. 系统寄生电感(后续分享)
3.1 系统寄生电感定义
3.2 系统寄生电感仿真方法介绍
3.3 系统寄生电感测量方法介绍
4. 总结(后续分享)
来源:理想汽车
01 寄生电感定义
1.1 什么是寄生参数
寄生参数是指电子元件或电路中由于结构、材料、工艺等非理想因素,不可避免产生的额外电气参数,包括寄生电感、寄生电容和寄生电阻。这些参数并非设计初衷,但会对电路性能、信号传输、系统稳定性等产生重要影响,这些寄生参数是电路非理想特性的核心来源,其影响随频率升高和功率增大会更加显著。对于如宽禁带半导体等高频大功率应用场景,寄生参数控制是决定系统性能的关键因素。
来源:Semikron
1.2 寄生参数有什么影响
寄生电阻会消耗电路中的电压,会造成电源供电不变情况下,门极电压无法达到门限的情形,同时还会增加功率回路中的导通电阻Rdson。
根据电感产生电压的数学公式:
,寄生电感会导致过压超调,电压信号振荡以及功率损耗。如下图所示。
来源:ST
寄生电感会引起超调和信号振荡,电压超调会增大开关损耗,而信号振荡和振铃现象也会增大功率损耗。
02 功率模组寄生电感
2.1 功率模组寄生参数影响因素
如下图所示为功率模块封装结构示意图,一般包括SiC/IGBT裸片,DBC衬底,功率端子,以及键合线,功率模块的这些子部件都会对功率模块的寄生参数产生影响。具体可以表现在互联方式(引线键合,焊点以及铜线迹线),基底材料(基底中的介电层)和电路layout(由于电流路径形成的环形区域)。
2.2 功率模组寄生电感电压超调定量分析示例
如下图所示,由于功率模块封装的互联方式,基底材料和电路layout造成的寄生电感通常包含多个部分,比如下图中的L1到L7所示,通过定量分析结果,原本母线电压在860V的应用,超调后系统电压达到了1143.5V,同时还会造成信号振荡和功率损耗。
-
虚拟开发及验证第1讲:通用汽车虚拟标定电驱动系统 -
理想汽车增程式技术路线实践与思考 | SSSAET 2025会议材料总结分享 -
蔚来900V高压平台与电驱动系统开发 | SSSAET 2025会议材料总结分享 -
人工智能时代,逆变器如何变身智能体?| 电力电子及其数字化实现路径【完结篇】 -
功能安全机制在控制器设计中如何落地? -
上海车展电驱动动力总成总结 -
数字孪生技术与虚拟控制器技术:如何在电驱动系统开发中应用? -
3相电机到6相电机:增加故障容忍(Fault Tolerant) -
机器人电机控制功能安全系统设计方案 | TI助力节省至少6个月功能安全认证 -
扒一扒什么是获得千万大奖"小米超级电机V8s"的智能门极驱动? -
电力电子仿真工具选择指南 | 七大电力电子电路仿真软件技术分析
-
动力总成功率半导体解析 | IGBT, SiC Mosfet, GaN HEMT半导体工作原理 -
功率半导体技术解析 | Mosfet, SJ Mos, IGBT, SiC and GaN半导体结构 -
功率半导体技术解析 | 安世半导体汽车特定应用MOSFETs和宽禁带半导体【完结篇】 -
汽车电子可靠性测试认证规范AEC-Q100全面解析 -
电力电子转换单元功率模块鉴定标准AQG 324技术解析
点击文末[阅读原文],加入电力电子系统应用智库
如果觉得不错或对您有用
欢迎推荐给身边朋友
右下角点个在看❤+关注
作者更新更有动力
感谢大家支持
更多相关内容在知识星球中发布
欢迎进一步查阅、学习、共同成长
【苹果手机用户请添加以下微信加入】

如果您觉得有用
记得点个赞⬇⬇


