【導讀】jiangnibianqicongkongzhiguizhuanyidaodianjidaozhilexindenibianqishejiyaoqiu。qizhongyaoqiudeshireguanli。biaozhunguishinibianqizaixiangdangyouhaodehuanjingzhongyunxing
，meiyouteshude IP 保(bao)護(hu)要(yao)求(qiu)，與(yu)電(dian)機(ji)不(bu)同(tong)，電(dian)機(ji)安(an)裝(zhuang)在(zai)生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)靠(kao)近(jin)正(zheng)在(zai)加(jia)工(gong)的(de)貨(huo)物(wu)的(de)位(wei)置(zhi)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia)，嵌(qian)入(ru)式(shi)驅(qu)動(dong)器(qi)使(shi)用(yong)內(nei)部(bu)逆(ni)變(bian)器(qi)，這(zhe)要(yao)求(qiu)電(dian)機(ji)和(he)逆(ni)變(bian)器(qi)都(dou)防(fang)水(shui)、防塵，從而影響係統的熱性能。

jiangnibianqicongkongzhiguizhuanyidaodianjidaozhilexindenibianqishejiyaoqiu。qizhongyaoqiudeshireguanli。biaozhunguishinibianqizaixiangdangyouhaodehuanjingzhongyunxing
，meiyouteshude IP 保(bao)護(hu)要(yao)求(qiu)，與(yu)電(dian)機(ji)不(bu)同(tong)

，電(dian)機(ji)安(an)裝(zhuang)在(zai)生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)靠(kao)近(jin)正(zheng)在(zai)加(jia)工(gong)的(de)貨(huo)物(wu)的(de)位(wei)置(zhi)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia)，嵌(qian)入(ru)式(shi)驅(qu)動(dong)器(qi)使(shi)用(yong)內(nei)部(bu)逆(ni)變(bian)器(qi)
，這(zhe)要(yao)求(qiu)電(dian)機(ji)和(he)逆(ni)變(bian)器(qi)都(dou)防(fang)水(shui)

、防塵，從而影響係統的熱性能。

在 IP65 保護係統中，所有組件的耗散功率隻能通過其表麵（主要是散熱器）排pai出chu。因yin此ci，嵌qian入ru式shi係xi統tong中zhong使shi用yong的de逆ni變bian器qi的de設she計ji必bi須xu限xian度du地di減jian少shao功gong耗hao

，並bing使shi用yong良liang好hao的de熱re界jie麵mian將jiang所suo有you功gong耗hao組zu件jian連lian接jie到dao散san熱re器qi。保bao持chi整zheng體ti溫wen度du較jiao低di並bing避bi免mian係xi統tong內nei部bu出chu現xian熱re點dian，可ke確que保bao整zheng體ti係xi統tong的de可ke靠kao性xing。

圖 1.  CI + PFC 拓撲。圖片由博多電力係統提供  [PDF]

此外，逆變器必須足夠小以適應給定的環境，從而實現緊湊的電機設計和高安裝密度。例如水處理、熱泵和通風係統。係統表麵積的減少使得優化熱管理變得更加重要。同時，縮小整體係統體積需要智能係統分割

，限度地減少功率部分、儲能和逆變器控製板之間的互連。

所有應用的共同要求是整流二極管

、無源或有源 PFC 以及電機的逆變器級
，如圖 1 所示。需要額外的 PFC 電路來滿足 2012 年製定的能效指令，以開發具有以下功能的應用：更高的效率。

圖 2 顯示了嵌入式驅動器的兩個應用
，說明了集成逆變器實現的緊湊性。

圖 2. 作為嵌入式驅動係統示例的 Wilo 泵和 ebm-papst 風扇。圖片由博多電力係統提供  [PDF]

挑戰在於將具有爬電距離和間隙要求的組件（需要 PCB 上的大量空間）移動到適用其他規則的新位置。這些組件包括 CI + PFC 半導體以及自舉電路
、分流器
、huanchongdianrongqidengbujian。zhejiushidianyuanmokuaifahuizuoyongdedifang。dianyuanmokuaitongchangtianchongyoudianjueyuanguijiao，jiedianqiangduweimeihaomijiqianfu。yongguijiaofugaizujiankeyishitamenfengzhuangdegengmi。

其中一個障礙是兩條軌道之間的距離
，當使用標準 Al2O3 DCB 時
，該距離需要 >0.5 mm。對於功率半導體裸片來說，這不是一個問題，但對於電阻器
、電容器和二極管等分立元件來說，這變得更具挑戰性，對於 IC 來說更是如此。在這些情況下，Vincotech 的厚膜技術提供了有前途的解決方案，可實現小於 0.5 毫米的細間距。

Vincotech 為嵌入式驅動應用提供兩種類型的模塊：僅包含功率半導體的 DCB 模塊和還包含有源和無源元件的厚膜模塊。雖然兩者都基於氧化鋁，但它們的主要區別在於基材厚度以及兩側是否有銅平麵。由於 Al2O3 是一種易碎材料，需要小心處理，因此厚膜基板的厚度約為 DCB 的兩倍，約為 1 毫米。此外，它們具有更高的熱阻，因為頂部和底部銅的缺失不允許熱擴散。

厚膜模塊基於一種技術，該技術允許在氧化鋁基板上印刷不同的層，然後在 850 °C 下xia燒shao製zhi。各ge種zhong漿jiang料liao可ke用yong於yu不bu同tong的de用yong途tu，例li如ru用yong於yu高gao功gong率lv軌gui道dao的de低di歐ou姆mu導dao體ti和he電dian阻zu器qi漿jiang料liao，範fan圍wei從cong用yong於yu分fen流liu器qi的de低di值zhi到dao用yong於yu各ge種zhong電dian阻zu器qi功gong能neng的de MΩ 範圍內的高值。

激光微調電阻器可提高其精度，而添加玻璃鈍化層可提高其可靠性。

圖 3. 比較基於 DCB 的模塊（左）和厚膜模塊（右）。圖片由博多電力係統提供  [PDF]

下圖描述了集成到厚膜模塊中的組件。首先，與標準電源模塊的情況不同，柵極驅動器 IC 的實現包括二極管、電阻器和電容器（這種情況非常罕見）。
，以柵極電阻和柵極-發射極電容為例。其他 Vincotech 厚膜產品具有不同的開啟和關閉柵極電阻，以及可選的柵極發射極電阻，用於在沒有電源的情況下對柵極進行放電。

圖 4. 厚膜電源模塊的內部電路。圖片由博多電力係統提供  [PDF]

圖 5.不使用 Cge（左）和使用集成 Cge（右）的 EMI 測量。圖片由博多電力係統提供  [PDF]

該電路還包括一個 PFC 電路，該電路具有快速 650 V IGBT 或更快的 Si MOSFET 以及快速 Si 二極管，或者當需要更高的開關頻率和效率時，還包括 SiC 二極管。

DC+和DC-之間的陶瓷電容器閉合電源電路內的高頻環路。柵極和發射極之間的電容器進一步改善了 EMI，如圖 5 所示。

電容器的放置會對測量值產生很大影響。

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