SPD连接导线问题解析

采用电路模型分析方法,对SPD连接线在浪涌过电压钳制所产生的负面效应进行了分析,指出连接导线的正确选用对充分发挥SPD对于后级负载防雷保护功能的重要性,通过图例为如何缩短SPD支路线缆的长度提出了较好的解决办法,并对连接导线的截面积选择提出了合理建议,分析方法和结论对于防雷技术工作具有一定的指导性和参考价值.     

电源线路电涌保护器接线方式分析

由雷电流通过导线时的交变特性,分析电涌保护器(SPD)连接导线的长度和横截面积与导线感应电压大小的关系,比较单芯导线与多芯导线(或分离导线)减小导线电阻、进而减小残压的效果。在SPD的不同接入方式中,分析其连接导线的残压对被保护设备的影响,给出了在受到现场条件限制而无法满足规范提出的连接导线长度控制要求的情况下,选用SPD接入方式的建议。     

线路电阻对SPD配合的影响分析

为了准确分析用于低压配电系统过电压防护的多级浪涌保护器(SPD)的配合问题,通过建立SPD配合电路的拉氏运算方程,求解并分析线路电压降的解析解,理论研究了线路电阻对低压系统SPD配合的影响,指出忽略线路电阻将使通过后级SPD的电流被夸大,造成配合分析的不准确。理论分析表明,在前级SPD的残压一定的情况下,2级SPD间的电压差主要由后级SPD的V-I特性曲线、线路电感和线路电阻共同决定。通过对多种线路模型的SPD配合进行仿真计算,验证了理论分析的正确性。     

浅谈浪涌保护器SPD在防雷设计中的应用

从过电压的危害谈起，对当前的防雷设计中浪涌保护器SPD的使用现状及SPD的原理进行了简单分析，重点探讨了SPD在防雷设计中的应用及当前在电气设计中关于SPD的使用状况，指出了应进一步完善当前相关规范对SPD的使用要求。     

基于“负参数”理论的EMI滤波器寄生参数的双重消除

EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的有效器件,但分立元件的自有寄生参数对其高频段性能有重要影响。本文利用两个同侧耦合电感器等效出"负电感"和在电感器中心处连接电容器等效出"负电容"的方法,消除滤波器中的寄生电感和寄生电容。为有效控制二次寄生参数对消除效果的影响,设计了一种新型平面"消除器"和双线并绕串联结构的电感器,其中前者为上、下交错排列的PCB导线构成的圆形线圈,采用3D有限元法计算了两交错线圈的互感,为设计该类消除器提供了一种数值计算方法;后者通过高耦合度的线圈中间节点与地之间接一4倍于寄生电容的电容器,可有效消除电感器的一次及二次寄生电容。将此类具有消除器的元件应用于EMI共模滤波器,以此消除对应的寄生参数,实验表明滤波器的高频性能得到了明显改善。     

硅基射频螺旋电感的在片测试和剥离方法

使用无锡上华0.5μm（DPTM）标准CMOS工艺制备了螺旋电感芯片,利用矢量网络分析仪和探针台搭建了硅基螺旋电感测试装置,对该硅基螺旋电感进行了测试。采用两种去除电路寄生参数的剥离方法,分析了高频条件下各种测试寄生参量的影响。建立了基于0.5μm（DPTM）标准CMOS工艺在片螺旋电感的寄生参量单π等效电路模型,详细列出了在片螺旋电感测试和寄生参数的剥离步骤,测试结果在0.1~8.5 GHz范围内与三维电磁场（HFSS）仿真结果有很好的一致性,验证了此方法在片上螺旋电感测试中的有效可行性。     

寄生电感对SiC MOSFET开关损耗测量的影响

双脉冲测试是评估器件动态特性的重要手段.测试电路的寄生参数将对测试结果产生直接影响.基于双脉冲测试平台,研究并评估寄生电感对碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)开关损耗测量的影响.首先,用低感电阻替换测试电路中的续流二极管,通过对母线电容放电状态下的电压和电流波形进行高阶多项式拟合,计算得到双脉冲测试电路主回路的寄生参数.其次,通过调整主回路跳线接口处的空心小电感感值,获得不同主回路寄生电感值的双脉冲测试电路.最后,对比分析了不同电压电流测试条件下寄生电感对开关损耗测量的影响.研究结果表明:随着主回路寄生电感的增大,在开通阶段漏源电压下降变快,开通损耗随之减小;而在关断阶段漏源电压过冲增大,关断损耗随之增大,总开关损耗几乎不变.     

寄生电感对于功率MOSFET开关特性的影响

分散在MOSFET栅极、源极、漏极的寄生电感由于封装以及印制电路板（PCB）走线,改变了MOSFET的开关特性。通过仿真分析对比,指出MOSFET寄生电感存在如下特性：源极电感对栅极驱动形成负反馈,导致开关速度变慢,采用开尔文连接,可以将栅极回路与功率回路解耦,提高驱动速度;在米勒效应发生时刻需要合理地降低栅极电感来降低栅极驱动电流;漏极电感通过米勒电容影响MOSFET的开通速度,在关断时刻导致电压应力增加;在并联的回路当中,非对称的布局将导致MOSFET之间的动态不均流;当MOSFET在开关过程中,环路电感与MOSFET自身的结电容产生振荡时,可以在电路增加吸收电容减小环路电感,改变振荡特性。     

母线排寄生参数对三相变换器电磁干扰的影响

由于母线排的寄生电感和开关过程中较大瞬态电流的存在,在IGBT上形成过电压,对IGBT的性能造成一定的损害。基于部分元等效电路理论(partial element equivalent circuit,PEEC)对三相PWM变换器母线排进行分析,提取其寄生电感和寄生电阻,并对母线排的结构进行了优化。在saber软件中搭建三相变换器的等效电路来分析母线排寄生电感对系统电磁干扰的影响。仿真结果表明母线排的寄生参数对直流侧差模电磁干扰影响较大,并且优化后的母线排的寄生电感和寄生电阻的值降低了数倍,明显减小了高频段差模电磁干扰。这对于变换器主电路设计和可靠性分析具有一定的意义。     

计及寄生电感的SiC MOSFET三相全桥损耗

忽略开关过程中寄生电感的变化对开关损耗的影响和导通过程中占空比变化对导通损耗的影响会降低三相全桥逆变器的损耗计算精度。为解决上述问题,提出了一种考虑寄生电容和寄生电感的SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)物理模型,通过曲线拟合、分段取值法和振荡法获得寄生电容和寄生电感,分析了寄生电感对开关损耗的影响,推导出在空间矢量脉宽调制(SVPWM)下的平均导通损耗公式,得到三相全桥损耗。最后,通过对比开关损耗计算结果和PSpice仿真结果,验证了寄生电感的变化对开关损耗的影响;同时在基于SiC MOSFET的永磁同步电机控制系统上进行实验,验证了基于SiC MOSFET物理模型的损耗计算方法能提高逆变器的损耗计算精度。     

一种改进的降低IGBT模块管芯互连寄生电感方法

目前在IGBT模块封装工艺中广泛采用的管芯互连方法—铝丝互连技术存在着寄生电感大，开关瞬态电流分布不均匀，以及铝丝之间存在机械振动等问题。本文通过对互连铝丝寄生参数的分析，阐述了造成这些问题的关键原因，并且提出了一种改进的方法。这种改进方法能够降低铝丝之间的电磁耦合，从而降低互连的等效电感，减弱振动的影响。最后，计算、仿真和实验证明这种改进的方法是有效的。     

浪涌保护器两端引线长度及线径问题的探讨

根据浪涌保护器(SPD)的保护原理及相关规范,结合多年来对SPD的检测经验,从引线长度及引线线径两方面分析了当前SPD安装中存在的问题与缺陷,并提出了相关的解决方法.     

基于传输线理论对（1/4）λ短路线型电涌保护器的分析

常见信号电涌保护器通常使用气体放电管、半导体器件来实现。由于这些保护器件的分布电容较大及器件引线电感等原因,将其安装在微波通信线路上,会严重影响信号的传输性能。因此,提出了一种基于传输线的传输理论,利用（1/4）λ短路线的原理设计了一种电涌保护器。该电涌保护器结构简单、信号衰减小、雷电波的抑制能力强,适用于各种微波通信系统,使系统工作稳定。     

考虑寄生电容的半桥LLC谐振变换器参数优化设计

含变压器的隔离型变换器易受到寄生电容的影响,降低系统运行的稳定性。针对LLC谐振变换器,建立含变压器寄生参数的等效电路模型,推导电压增益公式。对比无寄生参数和含寄生参数的电压增益曲线,分析寄生电容对选取电感比及其品质因数所产生的影响。在设计参数时考虑寄生电容的影响,分析开关管实现ZVS的条件,推导电感比的计算方法以及品质因数的取值范围。优化设计电感比、品质因数,进而优化各谐振参数。搭建实验样机,验证该优化方法的正确性和可行性。     

利用耦合电感改善EMI电源滤波器高频幅频特性的研究

高频开关电源的传导性电磁干扰EMI（ElectroMagnetic Interference）是电力电子装置应用的主要障碍之一,EMI电源滤波器能有效抑制其干扰传导。在高频状态下．EMI电源滤波器的电容器和电感器所带有的等效寄生参数会影响EMI高频性能,基于此提出了利用高频元器件的等效寄生参数间的互感耦合改善滤波器高频性能的措施,考虑了差模电感与电容器的寄生串联电感之间存在互感耦合以及2个串联支路的串联电感之间存在耦合电感2种情况。在分析带有寄生参数的差模等效电路的基础上,进行了仿真研究。结果表明,利用寄生参数的互感耦合使得EMI电源滤波器的高频性能有所改善。     

浪涌保护器的应用分析

针对建筑物和电子信息系统的雷电灾害防护现状,对雷电的特性、浪涌保护器（SPD）的分类和功能作了简要的介绍,详细阐述了电源线路SPD和信号线路SPD在实际防雷工程中的选用。最后对SPD的后备防护作了简要的介绍,以供设计人员参考。     

CVT耦合电容器残余电感形成机理分析及降低方法研究

耦合电容器在电力系统高频保护、电压测量以及过电压抑制中起着重要作用。但受构成元件及制造工艺所限,其不可避免地存在残余电感,进而影响到其高频性能。本文研究了残余电感的形成机理,设计了三种具有不同引线片结构的耦合电容器,利用阻抗分析仪对其残余电感进行测量和对比分析。分析与测量结果表明:引线片是耦合电容器残余电感的重要组成部分,残余电感的大小与引线片尺寸密切相关,引线片越宽、残余电感越小。研究结果可用于改进耦合电容器的设计以提高其高频性能。     

反激变压器漏感和分布电容的影响分析

针对反激变压器工作在高频情况下寄生参数不可忽略的事实,详细分析了变压器漏感和分布电容给反激变换器带来的影响。首先,分析了理想变压器情况下电流断续模式反激变换器的工作过程;其次,分析了理想变压器中只加入漏感、只加入分布电容、同时加入漏感和分布电容3种情况下寄生参数对反激变换器工作过程的影响;最后,设计了一台反激变换器实验样机对寄生参数的影响进行了验证。实验结果表明,漏感会在开关管关断瞬间的漏源电压上产生一个电压尖峰,分布电容会在开关管开通瞬间的漏极电流上产生一个电流尖峰,同时开关管截止期间漏感和分布电容之间以及励磁电感和分布电容之间产生的谐振会在开关管的漏源电压上叠加相应的振荡。     

一次触发闪电引起的SPD接地线电流特征分析

基于一次人工触发闪电,对架空配电线路上氧化锌避雷器（surge protective device,SPD）的接地线电流特征进行了分析。在分析时发现,近距离闪电发生时,架空线路耦合产生过电压引起的SPD接地线电流峰值达到-961.0 A,平均10%~90%上升时间为17.5 μs,平均半峰值时间为68.1 μs,与实验室标准测试波形有较大的差异。另外,仅由于雷电电磁脉冲产生感应过电压的冲击,SPD是不容易被损坏的。经相关性分析发现,回击引起SPD接地线电流参数与触发闪电10%~90%上升时间对应陡度有密切的关系,SPD接地线电流峰值、半峰值时间、中和电量以及单位电阻能量都与其有较好的线性相关,拟合优度R2分别为0.83、0.83、0.90及0.94。