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青島創(chuàng)統(tǒng)大功率變流器的IGBT功率器件在開關(guān)過程中，因電流快速變化，直流母線寄生電感和IGBT模塊自身電感產(chǎn)生的感應(yīng)電壓會(huì)疊加在直流母線上，從而產(chǎn)生很高的尖峰電壓，造成嚴(yán)重的電磁干擾，而且會(huì)使器件過熱，甚至使IGBT失控?fù)p壞。因此必須將開關(guān)過程中產(chǎn)生的尖峰電壓限制在允許范圍內(nèi)，減小直流回路功率母線的分布電感是降低尖峰電壓的有效方法。
為了連接直流濾波電容和IGBT功率器件，一是采用圓銅導(dǎo)線或者窄銅條，但這種辦法對(duì)于大功率變流系統(tǒng)來說，連接困難而且寄生電感大，二是采用層疊母線排，所謂層疊功率母排是把寬薄的銅排通過絕緣材料疊放在一起，正負(fù)母線排之間的距離相同，正負(fù)母線排流過相反的電流，其磁場相互抵消，相當(dāng)于減小了寄生電感，因?yàn)閷盈B母排與功率器件之間的直接通過螺絲連接，兩者接觸電阻非常小，也使得寄生電感成數(shù)量級(jí)地減小。
因?qū)盈B母排材料為銅質(zhì)，導(dǎo)電性能良好，則可認(rèn)為電流均布，若定義l、b、w、a分別為層疊母排長、寬、厚、正負(fù)母排間距，μr為母排的磁導(dǎo)率，則層疊母排的電感L為：
通過式可知，為了使得電感L盡可能小，層疊母排必須采取長遠(yuǎn)大于寬，寬遠(yuǎn)大于厚的布局，且兩塊正負(fù)極板之間的距離越小越好。
根據(jù)電磁場理論，當(dāng)母線排中有電流流過時(shí)，空間任何一點(diǎn)都產(chǎn)生了磁場。若空間某點(diǎn)的磁場用磁感的磁導(dǎo)率B來衡量，定義I為流過直流母線排的電流，l1，l2分別為正、負(fù)母排中心點(diǎn)到空間某點(diǎn)的距離，θ為該點(diǎn)到正負(fù)母線排中心點(diǎn)的連線的夾角。則空間任意一點(diǎn)的合成磁場B的幅值為：
由上式可知，當(dāng)層疊功率母排電流一定時(shí)，若正負(fù)極板之間的中心距盡可能小，則可使得空間任意一點(diǎn)的合成磁場B盡可能小，所以說使用疊層功率母線除了使寄生電感減小外，還能使空間電磁干擾降低。根據(jù)這一原理，設(shè)計(jì)的直流層疊母排見圖1：
