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  [组图]PowerInt 2SC0435T双通路SCALE-2驱动核解决方案           ★★★ 【字体:
PowerInt 2SC0435T双通路SCALE-2驱动核解决方案
作者:PowerInt    文章来源:PowerInt    点击数:    更新时间:2015-4-9    
PowerInt公司的2SC0435T双通路SCALE-2驱动核提供了所必需的所有元件及功能,包括隔离的DC/DC电源,短路保护以及电源电压监控功能.驱动器的原方与副方隔离,两个输出通道之间也隔离,是目前在工业应用中最紧凑的驱动核之一, 尺寸57.2 x 51.6 mmx20 mm.与传统解决方案相比,SCALE-2芯片组可将元件数量减少多达85%,因此能够显著地提高可靠性,并降低成本.广泛用于太阳能和风能逆变器.本文介绍了2SC0435T技术优势和主要特性, 内部框图, 原方和副方用户接口电路,多种应用电路,以及1700V IGBT模块驱动器基板主要特性,电路图和PCB布局图.

2SC0435T双通道SCALE™-2驱动核

SCALE™-2技术,最高的集成水平超紧凑,高质量,低成本35 A门极电流,2 x 4 W输出功率
2SC0435T是一款新型的低成本SCALE-2双通道驱动核,融合了设计紧凑、可靠性高与应用广泛的特点。 2SC0435T可以驱动3600A/1700V以下的所有常见IGBT模块。这款驱动器支持多个驱动器直接并联,即使在额定功率更高的应用中,也能够实现简单的逆变器设计,并可支持多电平拓扑应用。

2SC0435T技术优势

2SC0435T是我们目前在工业应用中最紧凑的驱动核之一,尺寸仅有57.2 x 51.6 mm高度为20 mm。与传统解决方案相比,SCALE-2芯片组可将元件数量减少多达85%,因此能够显著地提高可靠性,并降低成本。

2SC0435T具备了双通道驱动核所必需的所有元件及功能,包括:隔离的DC/DC电源、短路保护以及电源电压监控功能。驱动器的原方与副方隔离,两个输出通道之间也隔离。

IGBT模式

每个输出通道都可以提供35 A的输出电流和4 W的驱动功率,使2SC0435T适合驱动大功率模块和并联IGBT模块。在IGBT模式下,驱动器可产生+15 V/–10V的门极电压摆幅。对开通电压进行稳压,无论输出功率如何都使其保持在稳定的+15 V。

EMC性能优异,即使在要求严苛的工业环境中也能安全可靠地运行。2SC0435T适合耐压1700 V以内的大功率IGBT。

MOSFET模式

2SC0435T内置了专用的MOSFET模式。它允许+10 V…+20 V/0 V的任何门极电压摆幅,以最大限度地利用驱动器的100 kHz的开关速度。

2SC0435T驱动核输出功率高、延迟时间极短且抖动极小,专为大功率和超快速开关而设计,充分发掘最新的MOS功率器件的功能。

驱动并联的IGBT

带有独立驱动器的IGBT模块可实现任意数量的直接并联。驱动器直接并联是一种崭新的、开创性的概念,这使得IGBT并联的技术门槛大大降低,客户无需花太多时间对均流性进行调试

2SC0435T 主要特征:

可驱动1700V以内的IGBT
开关频率最高100kHz
延迟时间极短(<100ns)
抖动小(±3ns)
门极电流为±35A
+15V(稳压)/-10V门极驱动电压
接口可识别3.3V...15V的逻辑电平
直接模式和半桥模式
支持驱动器直接并联
支持两电平和多电平拓扑
IGBT短路保护功能
高级有源钳位功能
隔离的DC/DC电源
2 x 4W输出功率
电源欠压保护功能
符合EN50178安全隔离要求
通过UL认证: UL 508C NMMS2/8
和UL 60950-1 NWGQ2/8
提供符合RoHS标准的版本
优越的EMC性能
性能可靠,工作寿命长
尺寸: 57.2mm x 51.6mm
主要优势:
2SC0435T可以驱动1700V以内的所有常见大功率IGBT模块。其高度集成和高性价比的特点,提供了广泛的应用范围,尤其是太阳能和风能逆变器应用。

图1.2SC0435T驱动核内部框图

图2. 2SC0435T原方用户接口电路

图3. 2SC0435T副方用户接口电路(具备高级有源钳位功能)

图4. 使用高级有源钳位的三电平变换器

图5. 驱动SCALE-2驱动核的光纤接口

图6. 驱动并联的SCALE-2驱动核的光纤接口(2SC0435T示例)

图7. 将双通道驱动器并联成单输出(2SC0435T示例)

2SC0435T SCALE-2 1700V IGBT模块驱动器基板

Base Board for 2SC0435T SCALE-2 driver for 1700V IGBT modules or MOSFETs with an electrical interface for 2-level, 3-level and multilevel converter topologies with paralleling capability Base Board for 2SC0435T SCALE-2 driver for 600V, 1200V and 1700V IGBT modules or MOSFETs with an electrical interface for 2-level, 3-level and  multilevel converter topologies with paralleling capability

The Base Board is suitable to drive almost all available dual IGBT modules up to 1700V like 62mm IGBT modules, 130mm x 140mm IGBT modules and others. The plug-and-play capability (only the gate resistors are missing) makes it ready to operate immediately after mounting. The user needs invest almost no effort in designing or adjusting it to a specific application.


图8. 2SC0435T SCALE-2基板(1700V IGBT模块驱动器)外形图

SCALE™-2基板

快速、高性价比的IGBT功率单元设计

适用于2SC0435T驱动核,并可用于高压测试的即插即用型解决方案

2BB0435T 是一种方便易用、低成本的即插即用解决方案,配合2SC0435T驱动核来评估不同的IGBT模块。如大部分SCALE-2即插即用驱动器一样,2BB0435T也使用通用的标准DIC-20接口。用户也可通过获得开放的原理图、布板数据(Gerber文件、BOM)和技术支持来设计所需的接口。这种方法快速廉价,因此成为极具吸引力的解决方案。

这款基板适合驱动1700 V以下的几乎所有可用的双管IGBT模块,例如62mm IGBT模块、130mm x 140mm IGBT模块和其他模块。即插即用配置可实现安装后立即使用,因此用户无需为特定应用调试驱动器而投入时间和人力。

基板可用于样机制作或小批量生产。或者,用户也可选择使用驱动核及布板数据,根据自己的应用环境来修改驱动器适配板。

设计方法

IGBT功率单元设计面临着严峻的可靠性、性能、成本和上市时间的挑战。2BB0435T基板有助于在功率单元设计中快速导入2SC0435T驱动核,并缩短设计周期。它包含高级有源箝位和短路保护等功能,提供了除门极电阻之外驱动核运行所必需的所有元件。电气间隙和爬电距离满足EN 50178,针对1700V系统而设计。SCALE-2驱动器适用于所有已知的应用,不仅可支持两电平拓扑,还可支持三电平和多电平拓扑,并支持驱动器并联。

可获得性

用于评估的少量产品可直接从库存获得。对于较低的数量,基板交付时不包含驱动核及门极电阻;如果订购数量达到或超过1000件,则包含驱动器和电阻。所有布板和生产数据均可通过官网下载获得。

驱动并联的IGBT

带有独立驱动器的IGBT模块可实现任意数量的直接并联。驱动器直接并联是一种崭新的、开创性的概念,这使得IGBT并联的技术门槛大大降低,客户无需花太多时间对均流性进行调试。

SCALE™-2基板主要特征:

易于使用2SC0435T
适用于1700V以内的IGBT
开关频率最高100kHz
接口可识别3.3V...15V的逻辑电平
直接模式和半桥模式
支持驱动器直接并联
支持两电平和多电平拓扑
IGBT短路保护功能
高级有源钳位功能
隔离的DC/DC电源
2 x 3W输出功率
电源欠压保护功能
符合EN50178安全隔离要求
符合UL标准
优越的EMC性能
性能可靠,工作寿命长
主要优势
可基于驱动核和CONCEPT专业的应用技术快速、高效地开发定制的即插即用设计。


图9. SCALE™-2基板2BB0435T基本电路图

图10. CONCEPT基板2BB0435T的PCB布局
详情请见:
http://igbt-driver.power.com/sites/default/files/product_document/application_manual/2SC0435T_Manual_2014-04-03_CN.pdf
http://igbt-driver.power.com/sites/default/files/product_document/application_note/AN-1101_Application_with_SCALE-2_Gate_Drivers_Cores_2013_09_20_CN.pdf
以及http://igbt-driver.power.com/sites/default/files/product_document/data_sheet/2BB0435T2Ax-17.pdf
http://igbt-driver.power.com/sites/default/files/product_document/application_manual/2BB0435T_Manual_0.pdf

2BB0435T_Manual_0.pdf
2BB0435T2Ax-17.pdf
2SC0435T_Manual_2014-04-03_CN.pdf
AN-1101_Application_with_SCALE-2_Gate_Drivers_Cores_2013_09_20_CN.pdf
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