逆变器MOS或者IGBT选型对EMC的影响

逆变器中使用的MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）或IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）的选型对电磁兼容性（EMC）有显著影响。这些器件是逆变器的关键开关元件，其开关速度、封装方式、散热特性和驱动电路设计等因素都会影响EMC性能。

逆变器中 MOS 管或 IGBT 的选型对 EMC（电磁兼容性）有重要影响，主要体现在以下几个方面：

MOS & IGBT

MOS 管：

• 开关速度：较快的开关速度可能导致更高的 dv/dt（电压变化率）和 di/dt（电流变化率），从而产生较强的电磁干扰。
• 寄生电容和电感：较大的寄生参数可能在开关过程中引起额外的噪声和干扰。
  

IGBT：

• 开通和关断特性：不同的 IGBT 型号在开通和关断时的特性有所差异，这会影响到电磁辐射和传导的水平。
• 通常开关速度较慢：但在高功率应用中效率较高。较慢的开关速度通常会减少EMI，但也会增加开关损耗。
• 饱和压降：较低的饱和压降有助于提高效率，但可能对 EMC 产生一定影响。
  

例如，如果选择了开关速度非常快的 MOS 管或 IGBT，在开关瞬间可能会产生高频的尖峰电压和电流，这些尖峰可能通过线路辐射出去，影响周边电子设备的正常工作，或者在电源线上产生传导干扰。而如果选择的器件具有较好的开关特性控制和较低的寄生参数，就可能减少这种电磁干扰的产生。

为了优化 EMC 性能，在选型时需要综合考虑以下因素：
器件的开关特性参数，包括开通和关断时间、dv/dt 和 di/dt 等。高dv/dt（电压变化率）和di/dt（电流变化率）会产生更强的电磁干扰。选型时需要权衡开关速度和EMC之间的关系，选择合适的开关速度和器件，以确保EMC性能。寄生电容和电感的大小。器件的封装类型和布局对EMC也有影响。尽量选择具有良好散热性能和低寄生电感的封装，有助于减小EMI。例如，采用表面贴装技术（SMT）的器件通常比引脚插装器件（DIP）具有更低的寄生电感，从而有助于降低EMI。与其他电路元件的匹配性，以确保整体性能的协调。

1. 开关速度

• MOSFET： 通常具有较快的开关速度，这可以减少导通损耗，提高效率。然而，快速的开关速度会产生较高的dv/dt和di/dt，这会导致较强的电磁干扰（EMI）。
• IGBT： 通常开关速度较慢，但在高功率应用中效率较高。较慢的开关速度通常会减少EMI，但也会增加开关损耗。
  

2. dv/dt 和 di/dt

• 高dv/dt（电压变化率）和di/dt（电流变化率）会产生更强的电磁干扰。选型时需要权衡开关速度和EMC之间的关系，选择合适的开关速度和器件，以确保EMC性能。
  

3. 封装和布局

• 器件的封装类型和布局对EMC也有影响。尽量选择具有良好散热性能和低寄生电感的封装，有助于减小EMI。
• 例如，采用表面贴装技术（SMT）的器件通常比引脚插装器件（DIP）具有更低的寄生电感，从而有助于降低EMI。
  

4. 驱动电路设计

• 驱动电路设计对开关元件的性能影响很大。合理设计驱动电路，控制开关速度，使用合适的驱动电压，可以优化EMC性能。
• 例如，通过增加驱动电路中的阻尼电阻，可以减缓开关速度，降低dv/dt，从而减少EMI。
  

5. 滤波和屏蔽

• 使用适当的滤波和屏蔽措施可以显著改善EMC性能。包括在开关元件附近增加滤波电容、设计合理的电路板布局、以及在关键路径上增加EMI滤波器。
  

6. 选型注意事项

• 在选型时，需要查看器件的数据手册，了解其开关特性、dv/dt和di/dt参数、以及EMI特性。
• 进行emc测试，确保选定的器件在实际应用中能够满足EMC要求。
  

综上所述，逆变器中MOSFET或IGBT的选型对EMC有重要影响。选型时需要综合考虑开关速度、封装、驱动电路设计、滤波和屏蔽措施等因素，以优化逆变器的EMC性能。

逆变器中MOS（金属氧化物半导体场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的选型对电磁兼容性（EMC）有显著影响。以下是关于它们对EMC影响的主要考虑因素：

开关特性与电磁干扰（EMI）：

• MOS管具有优秀的开关特性，使其能够快速开关，但这也可能导致产生大量的电磁干扰（EMI）。这种EMI可能会对附近的电子设备造成干扰[3]。
• 相比之下，IGBT的开关特性较差，但其产生的电磁干扰较小，对附近电子设备的影响也较小。
  

散热与接地：

• 对于MOS管，散热片接地对于EMC至关重要。未接地的散热片可能成为辐射发射源，对EMC产生更大影响。接地后的散热片可以起到一定的屏蔽效果，减少电磁干扰。
• 对于IGBT，虽然其电磁干扰较小，但良好的散热设计仍然很重要，因为高温可能导致器件失效。
  

共模干扰：

• MOS管和IGBT都可能面临共模干扰的问题。这种干扰通过MOS管或IGBT与散热片之间的寄生电容、LISN（线路阻抗稳定网络）以及L、N线返回到源。如果器件接地，在骚扰电压一定的情况下，阻抗很低，骚扰电流很大，可能导致CE测试失效。
  

谐波骚扰与电磁辐射：

• 对于IGBT逆变焊机，输入整流器引起的电流畸变会产生谐波骚扰。这些谐波电流会沿电源电缆和供电网络产生传导骚扰和辐射骚扰，虽然辐射水平可能相对较低。
  

在选择MOS或IGBT时，需要考虑特定的应用要求，如开关速度、电磁干扰、散热和共模干扰等。在某些情况下，可能需要对散热片和电路板进行特殊设计以减少电磁干扰和增强散热效果。

最后，请注意，EMC是一个复杂的领域，涉及多个因素。在设计和选择逆变器中的MOS或IGBT时，建议咨询电磁兼容性专家曾工 139 2899 3907，并参考相关标准和测试方法。