英飞凌与TDK合作：电动汽车与工业逆变器的高效能解决方案

在现代工业和电动汽车领域，逆变器技术扮演着至关重要的角色。逆变器是将直流电（DC）转化为交流电（AC）的关键设备，对于驱动异步电机和永磁同步电机来说，其性能直接影响到能源转换效率、电机寿命和系统稳定性。 首先，针对电动汽车和工业应用，电机在逆变器端的电压上升率被严格控制。根据IEC60034-18041标准，这个上升率通常限制在大约5千伏每秒(kV/s)，这是为了保护电机的绝缘，特别是绕组的介电强度。快速的电压变化可能导致绕组中的寄生电容产生的电流过大，引发电晕放电，从而损伤电机部件，尤其是轴承，降低其可靠性和寿命。 为了提高能源效率，逆变器的功率半导体如IGBT（绝缘栅双极晶体管）运行在较高的开关频率范围，一般在4千赫兹至15千赫兹之间。然而，这种高频操作会产生1MHz左右的谐波，对电力系统的纯净度和通信信号造成干扰。在汽车应用中，例如电力驱动系统可能会对中波频段产生显著干扰，影响车载无线电接收。 为了解决这些问题，英飞凌科技公司和TDK集团联手优化逆变器设计，他们研发了新型IGBT3芯片，具有高达705伏的介电强度，这不仅提高了逆变器的耐压能力，还提升了电磁兼容性。他们对HybridPACK1进行了改进，旨在更好地匹配电机需求，减少电压上升率带来的负面影响，并降低谐波对系统的影响。 此外，综合解决方案可能包括高级的控制算法，如电压和频率的平滑调整，以及滤波技术，以减小谐波并保护通信信号。整体而言，这个综合解决方案关注的是在满足严格性能标准的同时，提供高效、可靠且低干扰的电力转换，以适应电动汽车和工业应用的严苛环境。