《WBG 半导体在电机驱动应用中带来安全和 EMI 挑战（WBG Semiconductors Pose Safety And EMI Challenges In Motor Drive Applications）》
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日期：2021-11-30
《WBG 半导体在电机驱动应用中带来安全和 EMI 挑战（WBG Semiconductors Pose Safety And EMI Challenges In Motor Drive Applications）》
WBG 半导体在电机驱动应用中带来安全和 EMI 挑战
多年来，我们一直被告知硅 (Si) 功率 MOSFET 和 IGBT 已在很大程度上达到其性能极限，而宽带隙 (WBG) 功率半导体（例如 SiC 和 GaN MOSFET）将很快接管。
应该发生这种情况的一个领域是变速电机驱动器，其中 SiC MOSFET 与硅 IGBT 竞争成为驱动永磁同步电机 (PMSM) 的首选电源开关。 GaN FET 也被定位用于这些应用。尽管大肆宣传，但要使 WBG 电源开关在大型电机驱动应用中可行，仍有一些严重的障碍需要克服。
由于其快速上升和下降时间，WBG 电源开关会产生严重的 EMI，这不仅会威胁产品的电磁兼容性 (EMC)，还会导致电源开关故障。虽然可能会出现这些类型的问题，但您可能没有意识到 WBG 设备的快速边缘速度也会威胁绝缘材料的完整性。事实证明，在 SiC 和 GaN 器件产生的快速边缘速率下，变压器和电机绕组上使用的清漆会变得有损，这会导致发热，从而损害绕组绝缘。由于局部放电 (PD)、电晕、起火和燃烧可能导致产品故障。
有一种方法可以克服这些问题，我们可以从业界在 D 类音频放大器方面的经验中汲取启发性的历史教训。在深入探讨将 WBG 电源开关设计为电机驱动器时所面临的问题之前，我们将回顾该经验。本次讨论是关于设计和构建产品时遇到的实际问题和实际解决方案，而不是理想的模拟世界。但首先，关于 WBG 营销与现实之间的差异的几句话。
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