在交流電機驅(qū)動中實現(xiàn)隔離

設計人員在交流電機驅(qū)動中實現(xiàn)隔離隔柵時有多種選擇，但過去40年來，在系統(tǒng)中實現(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的信號隔離功能。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、防震性和增強的隔離性，相當于單個封裝中的兩個基本隔離等級。

以下各部分探討了交流電機驅(qū)動設計中與隔離相關(guān)的三個關(guān)鍵設計挑戰(zhàn)，同時還重點介紹了電容隔離相較于光耦合器的優(yōu)勢。

每個相都使用通常處在20kHz至30kHz范圍內(nèi)工作的高側(cè)和低側(cè)IGBT開關(guān)，以交替模式向電機繞組施加正負高壓直流脈沖。每個IGBT或SiC模塊均由單個隔離式柵極驅(qū)動器驅(qū)動。柵極驅(qū)動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)動器將來自控制器的脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號轉(zhuǎn)換為用于場效應晶體管（FETs）或IGBTs的柵極脈沖。此外，這些柵極驅(qū)動器需要具有集成的保護功能，例如去飽和作用、有源米勒鉗位和軟關(guān)斷。

極距τ

  沿電機定子鐵芯內(nèi)圓每個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，每個線圈有首端和末端兩引出線。如下圖示：

 每一線圈有兩個直線邊，稱為有效邊，分別放置在定子貼心的兩個槽內(nèi)。它們在定子圓周上的距離稱為節(jié)距，用y1表示，一般用槽數(shù)計算。為使每個線圈獲得較大的電動勢，節(jié)距y1應接近極距τ。y1=τ的繞組為整距繞組。y1＜τ為短距繞組。