高频率高密度电力电子系统PCB的优化设计研究

摘要：

高新技术发展时期下,SiC等新型半导体的应用,促使PCB设计正向着集成化、高效化方向发展.优化设计从高频率、高密度两个方面为PCB设计优化提供新的思路,其中高频对PCB设计提出杂散系数的要求,而高密度针对解决PCB的热问题.一方面,使用垂直多环路的PCB布局来减少功率回路及驱动回路的寄生参数,与垂直功率环布局方式相比,所提新方法使栅极回路的寄生电感降低了约50％,功率回路寄生电感降低了约30％,这种方法还能减少寄生电感引起的振铃和过冲,并减少电压和电流的上升、下降时间及开关损耗.另一方面,改进了高功率密度热管理方法,通过优化PCB散热过孔和铜箔面积等设计参数,根据实际工程需要,重新设计PCB以获得一种有效的底部冷却方法.通过仿真实验和物理实验验证了优化方案对设计出具有良好性能的PCB有重要的指导意义.

关键词：印刷电路板(PCB)、寄生电感、开关损耗、热管理、底部冷却

所属期刊栏目：53

分类号：TM46;TN41(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家自然科学基金62073147

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：18-27