現(xiàn)今的可調(diào)速驅(qū)動電路都采用變頻器來調(diào)整輸出電流，以滿足三相馬達(dá)的要求。變頻器的形狀大小通常會受到應(yīng)用的限制。在許多情況下，電路板與馬達(dá)靠得很近，而馬達(dá)構(gòu)造的高度也會受限。另外，所用高功率半導(dǎo)體器件的物理性質(zhì)和所選封裝的形狀，也要求電路板上有足夠的位置空間。功率半導(dǎo)體開關(guān)工作期間產(chǎn)生的電壓、電流交疊會造成損耗，必須將其xc。雖然功率耗散問題可以通過加設(shè)散熱片而得到改善，但這也會限制半導(dǎo)體器件在電路板上的布局安排。 　　變頻器是達(dá)到EcoDesign節(jié)能要求的關(guān)鍵技術(shù)。美國電力科學(xué)研究院(Electric Power Research Institute)的研究表明，采用變頻器的馬達(dá)比無變頻器的馬達(dá)節(jié)能多達(dá)40%。無論是感應(yīng)馬達(dá)、永磁同步馬達(dá)，還是無刷直流馬達(dá)，都可由變頻器為其產(chǎn)生正弦電流。為此，開關(guān)頻率必須比變頻器的可調(diào)輸出頻率高幾個數(shù)量級。而經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的輸出電壓則會施加在電感性負(fù)載上。因此，輸出電流與電壓的平均值成正比。開關(guān)頻率越高，對變頻器越有利;而驅(qū)動的扭矩波動越小，動態(tài)響應(yīng)性能便更高，噪聲也會變得更低。這就要求開關(guān)速率快，而開關(guān)速率快意味著di/dt和dv/dt的變化率通常都很高。因此，電路寄生就成為一個大問題，設(shè)計(jì)人員必須努力解決這個問題，才能滿足目前和未來的EMC標(biāo)準(zhǔn)要求。 　　成本是電路布局必須考慮的另一個約束因素。許多情況下，都采用雙面電路板。而電路板上的不同區(qū)域常常只能使用一種焊接工藝。因此，就提高成本效益而言，表面貼裝半導(dǎo)體器件是越來越受歡迎的解決方案。 　　設(shè)計(jì)考慮因素 　　目前，大功率半導(dǎo)體器件(如IGBT和MOSFET)的發(fā)展趨勢是在提升性能的前提下不斷縮小芯片尺寸。減小芯片尺寸能減少器件的寄生電容，從而提高開關(guān)速率。因此，深入研究電路板上的關(guān)鍵回路越來越重要。圖1為電壓源變頻器(voltage source inverter，VSI)的兩種典型開關(guān)工作方式的簡化示意電路。在開關(guān)頻率受限的大電流應(yīng)用中，IGBT是{zshy}的器件。上圖所示為從高壓側(cè)(HS)續(xù)流二極管到低壓側(cè)IGBT的換流。電流最初是在高壓側(cè)二極管和相應(yīng)反相半橋的IGBT形成的續(xù)流通道中。