在交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)隔離

設(shè)計(jì)人員在交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)隔離隔柵時(shí)有多種選擇，但過去40年來，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電流隔離的器件一直是光耦合器，也稱為光隔離器或光電耦合器。盡管光耦合器具有成本效益且普遍存在，但其無法提供與隔離方法同等水平的溫度性能或器件壽命。

TI的電容隔離技術(shù)在將二氧化硅（基礎(chǔ)片上絕緣）用作電介質(zhì)的電容電路中集成了增強(qiáng)的信號(hào)隔離功能。與光耦合器不同，其可將隔離電路與其他電路集成在同一芯片上。通過此工藝制造的隔離器具有可靠性、防震性和增強(qiáng)的隔離性，相當(dāng)于單個(gè)封裝中的兩個(gè)基本隔離等級(jí)。

以下各部分探討了交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中與隔離相關(guān)的三個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，同時(shí)還重點(diǎn)介紹了電容隔離相較于光耦合器的優(yōu)勢(shì)。

每個(gè)相都使用通常處在20kHz至30kHz范圍內(nèi)工作的高側(cè)和低側(cè)IGBT開關(guān)，以交替模式向電機(jī)繞組施加正負(fù)高壓直流脈沖。每個(gè)IGBT或SiC模塊均由單個(gè)隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。柵極驅(qū)動(dòng)器的高壓輸出與來自控制器的低壓控制輸入之間的隔離是產(chǎn)生電流的。柵極驅(qū)動(dòng)器將來自控制器的脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FETs）或IGBTs的柵極脈沖。此外，這些柵極驅(qū)動(dòng)器需要具有集成的保護(hù)功能，例如去飽和作用、有源米勒鉗位和軟關(guān)斷。

極距τ

  沿電機(jī)定子鐵芯內(nèi)圓每個(gè)磁極所占有的距離稱為極距τ，即

式中 D為定子鐵芯內(nèi)徑；p為磁極對(duì)數(shù)，2p稱磁極數(shù)。

極距τ也可以用每一磁極所占的定子槽數(shù)來表示，若定子鐵芯槽數(shù)為Z，則

線圈及節(jié)距

 線圈是組成交流繞組的單元。線圈可以使單匝，也可以是多匝串聯(lián)而成，每個(gè)線圈有首端和末端兩引出線。如下圖示：

 每一線圈有兩個(gè)直線邊，稱為有效邊，分別放置在定子貼心的兩個(gè)槽內(nèi)。它們?cè)诙ㄗ訄A周上的距離稱為節(jié)距，用y1表示，一般用槽數(shù)計(jì)算。為使每個(gè)線圈獲得較大的電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距y1應(yīng)接近極距τ。y1=τ的繞組為整距繞組。y1＜τ為短距繞組。