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2SC0435T

Dual-Channel SCALE-2 Driver Core

Der 2SC0435T ist ein neuer, kostengünstiger SCALE-2 Dual-Driver-Core, der kompaktes Design und hohe Zuverlässigkeit mit breiter Anwendbarkeit kombiniert. Der 2SC0435T treibt alle gängigen IGBT-Module bis zu 3600 A / 1700 V. Die integrierte Parallelschaltung ermöglicht ein einfaches Wechselrichterdesign auch bei höheren Leistungen. Auch Multi-Level-Topologien werden unterstützt

Vorteile der Technologie

Der 2SC0435T ist einer der kompaktesten Treiber-Cores für industrielle Anwendungen mit einer Grundfläche von nur 57,2 x 51,6 mm und einem Profil von 20 mm. Der SCALE-2-Chipsatz reduziert die Anzahl der Bauteile um bis zu 85% im Vergleich zu konventionellen Lösungen, was die Zuverlässigkeit deutlich erhöht und die Kosten senkt. Der 2SC0435T vereint einen kompletten zweikanaligen Treiberkern mit allen für die Ansteuerung erforderlichen Komponenten, darunter: isolierter DC/DC-Wandler, Kurzschlussschutz sowie Versorgungsspannungsüberwachung. Jeder der beiden Ausgangskanäle ist von der Primärseite und dem anderen Sekundärkanal elektrisch isoliert.

IGBT-Betrieb

Pro Kanal steht ein Ausgangsstrom von 35 A und 4 W Antriebsleistung zur Verfügung. Damit ist der 2SC0435T ein geeigneter Treiber sowohl für Hochleistungsmodule als auch für parallel geschaltete IGBT-Module. Im dedizierten IGBT-Modus bietet der Treiber einen Gate-Spannungshub von +15 V / -10V. Die Einschaltspannung wird so geregelt, dass unabhängig von der Ausgangsleistung eine stabile Spannung von 15 V erhalten bleibt.  Hervorragende EMV-Eigenschaften ermöglichen einen sicheren und zuverlässigen Betrieb auch in rauer Industrieumgebung. Der 2SC0435T ist für High-Power-IGBTs mit Sperrspannungen bis zu 1700 V geeignet.

MOSFET-Betrieb

Im 2SC0435T ist ein spezieller MOSFET-Modus implementiert. Er erlaubt einen beliebigen Gate-Spannungshub von +10 V...+20 V / 0 V, um die Schaltgeschwindigkeit des Treibers von 100 kHz optimal auszunutzen.  Mit seiner hohen Ausgangsleistung, der sehr kurzen Verzögerungszeit und dem extrem kleinen Jitter wurde der Treiber-Core 2SC0435T speziell für hohe Leistungen und ultraschnelles Schalten entwickelt und schöpft die Möglichkeiten moderner MOS-Leistungsbauelemente voll aus.

Ansteuerung parallel geschalteter IGBTs

Der Treiber ermöglicht die direkte Parallelschaltung einer beliebigen Anzahl von IGBT-Modulen mit individuellen Treibern. Mit diesem neuen, bahnbrechenden Konzept ist es erstmals möglich, sowohl Umrichterreihen mit diskreten Modulen als auch parallelgeschaltete IGBTs ohne nennenswerten zusätzlichen Entwicklungsaufwand aufzubauen.

 

Sie haben Fragen zu unseren Produkten? Lassen Sie es uns wissen.
HY-LINE AG
+41 52 647 42 00
info@hy-line.ch
  • Sperrspannungen bis zu 1700 V
  • Schaltfrequenz bis zu 100 kHz
  • Sehr kurze Verzögerungszeit von <100 ns
  • Kleiner Jitter von ±3 ns
  • Gatestrom ±35 A
  • +15 V (geregelt)/-10 V Gate-Ansteuerung
  • Schnittstelle für 3,3...15 V Logikpegel
  • Direkt- und Halbbrückenbetrieb
  • Integrierte Parallelisierungsfähigkeit
  • 2-Level- und Multilevel-Topologien
  • IGBT-Kurzschluss-Schutz
  • Erweitertes Active Clamping
  • Isolierter DC/DC-Wandler
  • 2 x 4 W Ausgangsleistung
  • Versorgungsunterspannungs-Lockout
  • Sichere Isolierung nach EN50178
  • UL-anerkannt: nach UL 508C NMMS2/8 und nach UL 60950-1 NWGQ2/8RoHS-Versionen verfügbar
  • Überlegene EMV
  • Zuverlässig, lange Lebensdauer
  • Grundfläche: 57,2 mm x 51,6 mm
 

Power Integrations bietet hochintegrierte IGBT-Treiber. Basierend auf jahrzehntelanger Erfahrung wurden für die Treiber- und Überwachungsfunktionen ASICs entwickelt, die zusammen mit den induktiven Übertragern das Kernstück der Treiber bilden. Umfangreicher Applikationssupport beim Design wird angeboten.

Hochintegrierte Treiberbausteine: günstiger als diskrete Eigenentwicklung

MOSFETs und IGBTs sind im Gegensatz zu bipolaren Leistungshalbleitern angenehm mit wenig Leistung zu steuern. Doch müssen hohe Gate-Kapazitäten umgeladen und bei gestockten IGBTs für HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) auch große Potentialdifferenzen überbrückt werden. Hinzu kommen Schutzfunktionen für die Leistungshalbleiter und eine negative Vorspannung zu sperrender IGBTs, damit diese nicht infolge von Transienten in Brückenschaltungen durchschalten und ausfallen können.

Angesichts der hohen Spannungen ist hier einiges Know-How erforderlich. So sind spezielle Vorschriften zu Isolationsabständen, Luft- und Kriechstrecken und der Teilentladungsfestigkeit einzuhalten und diese auch mit teuren Messgeräten zu überprüfen. Ebenso ist die Degradation des Platinensubstrats und die Migration von Metallionen in diesem zu berücksichtigen, die andernfalls zu vorzeitigen Kurzschlüssen und Totalausfällen führen kann.

Statt aufwendige eigene Entwicklungen zu starten, ist es hier sinnvoll, erprobte, sichere unter Verwendung eigens entwickelter, monolithisch hochintegrierter Halbleiterbausteine sowie eigener Planar-Übertrager designte Treibermodule zu verwenden, wie sie Power Integrations unter der Bezeichnung SCALE (steht für Scaleable, Compact, All-purpose, Low-cost and Easy-to-use) anbietet. Power Integrations, zuvor CONCEPT, entwickelt seit über 30 Jahren IGBT-Treiberlösungen und verfügt deshalb über unerreichte Erfahrung mit dieser Thematik.

Die SCALE-Bausteine werden mit Standard-Logikpegeln von 3,3 bis 15 V angesteuert und sind im IGBT-Bereich sehr wirtschaftlich: Sie sind günstiger und zuverlässiger als konventionelle, diskrete Schaltungsdesigns, insbesondere, wenn es um die Ansteuerung von Hochvolt-IGBTs geht. Damit bietet HY-LINE Power Components Ihnen alles rund um Wechselrichter und Hochleistungs-DC/DC-Wandler aus einer Hand.

Es gibt von Power Integrations einerseits allgemeine Module, die SCALE Driver Cores, und andererseits auf bestimmte IGBT-Module angepasste Bausteine, die SCALE Plug-and-Play Driver. Hinzu kommen die monolithisch integrierten SCALE iDriver-Chips.

Base Boards 2BB0435T

SCALE™-2 Base Board
Fast and cost-effective IGBT-stack design
Plug-and-play solution for 2SC0435T driver cores and high-voltage measurements Fast and efficient development of a customized plug-and-play design based on driver core and CONCEPT application know-how.
  • Easy use of 2SC0435T
  • Blocking voltages up to 1700V
  • Switching frequency up to 100kHz
  • Interface for 3.3V...15V logic level
  • Direct and half-bridge modes
  • Embedded paralleling capability
  • 2-level and multilevel topologies
  • IGBT short-circuit protection
  • Advanced Active Clamping
  • Isolated DC/DC converter
  • 2 x 3W output power
2BB0435T Base Boards provide an easy, low-cost, plug-and-play method of evaluating 2SC0435T SCALE-2 gate driver cores with different IGBT modules and technologies. The standard DIC-20 interface - used with all SCALE-2 Plug-and-Play drivers - is very versatile and offers options for customized volume production with open access to schematics, layout data (Gerber files, BOM) and support. This approach is quick and inexpensive, and consequently a very attractive solution.
The Base Board is suitable to drive almost all available dual IGBT modules up to 1700 V, such as 62 mm IGBT modules, 130 mm x 140 mm IGBT modules and others. Plug-and-play configuration allows immediate operation after mounting, so the user needs to invest no time and effort in designing or adjusting the driver for a specific application.
The board may be used for prototyping or small-volume series. Alternatively, users may prefer to use the core and layout data to adapt the driver for their own environment. Design Methodology
IGBT-stack design poses tough reliability, performance, cost and time-to-market challenges with competing targets like requirements. The 2BB0435T Base Board  helps implementing the 2SC0435T driver core in the overall stack design and speeds up the design cycle. It encompasses functions such as advanced active clamping and short circuit detection and provides all the other necessary components – except gate resistors – that are required for driver core to be put into operation. Clearance and creepage distances are designed for 1700 V systems according to EN 50178. The SCALE-2 design means that the gate driver is suitable for all known applications; SCALE-2 drivers also inherently support not only 2-level but also 3-level and multi-level topologies as well as parallel-connected IGBTs equipped with separate gate drivers (direct paralleling). Availability
Small volumes for evaluation are available from stock. In low volumes the boards are delivered without driver cores or gate resistors; for order quantities of 1000 or above, gate drivers and resistors can be included. All layout and production data is available for download. Driving Parallel-Connected IGBTs
The driver allows direct parallel connection of any number of IGBT modules with individual drivers. This new, simple and pioneering concept makes it practical for the first time to build converter series with discrete modules and parallel-connected IGBTs with no additional development effort.

Reference Board 2RT0435T

SCALE™-2 Reference Board
Two layer board for 2SC0435T driver cores
Drives 1200V and 1700V IGBT modules
For 2-Level, 3-Level and multilevel converter topologies
  • Easy start of operation of 2SC0435T
  • Two layer solution
  • Exclusively THT assembled
  • Shortens application development time
  • Schematics available
  • Production data available (Gerber files)
  • 20-pin flat cable interface
  • Allows parallel connection of IGBT modules
  • Safe isolation according to IEC 61800-5-1
  • UL compliant
Two layer Base Board exclusively assembled with through-hole components for 2SC0435T SCALE™-2 driver for 1200V and 1700V IGBT modules or MOSFETs with an electrical interface for 2-level, 3-level and multilevel converter topologies with paralleling capability. This Base Board is assembled only with THT-components using a two-layer PCB. 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.


Konfiguration
Gate-Strom
Ausgangsleistg./ Kanal
Sperrspan. (max)
Schaltfrequenz
Conformal Coating

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