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1SP0340

Single-Channel SCALE™-2 Plug-and-Play for 4.5kV IGBTs

Proven high performance of this most compact gate driver solution for 4.5kV IGBT’s with 6kV isolation.
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HY-LINE Technology GmbH
+49 89 614 503 10
sales@hy-line.de
  • Blocking voltages of 4500V
  • Fibre-optic interfaces
  • +15V (regulated)/-10V gate driving
  • Direct paralleling of IGBTs
  • 2-level and multilevel topologies
  • Dynamic IGBT short-circuit protection
  • Dynamic Advanced Active Clamping DA2C
  • Supply under-voltage lockout
  • Gate monitoring
  • Creepage and clearances acc. to IEC 60077-1
  • UL compliant
  • Superior EMC
  • Reliable, long service life
The new 1SP0340 SCALE-2 Plug-and-Play driver is specifically designed for the reliable and safe driving of 130 x 140 mm and 190 x 140 mm IGBT modules with 6000 V isolation voltage and 4.5 kV blocking voltage. It is optimized for high-reliability applications in the rail industry.  The driver concept relies on a master/slave principle that enables parallel-connected IGBT modules to be operated safely. The master (1SP0340V or 1SP0340S) can be used as a stand-alone driver without slave to drive a single IGBT module, or with up to three slaves (1SP0340D) to drive up to four parallel-connected IGBT modules.
The master is equipped with a fiber-optic interface and global fault management. In master/slave configurations, the slaves are connected to the master via a bus cable which distributes the common command signal and the secondary-side supply voltages from the DC/DC converter.  The 1SP0340 driver is based on CONCEPT's highly-integrated SCALE-2 chipset which enables high-performance, complete and extremely-compact single-channel IGBT drivers.  The SCALE-2 chipset also reduces the component count by 80% when compared to conventional solutions, thus significantly increasing reliability and reducing costs.
1SP0340 drivers are equipped with Dynamic Advanced Active Clamping (DA2C), short-circuit protection, regulated turn-on gate driving voltage and supply-voltage-monitoring.  Tightly-matched driver versions are available for all mechanically-compatible IGBT modules. Plug-and-play capability enables immediate operation after mounting, and the user needs to invest no effort adjusting or designing-in the driver for a specific application. Fiber-Optic Interface Options
Fiber-optic links are used to electrically isolate the command and status-feedback signals. Two versions are available:  1SP0340V equipped with Versatile links
1SP0340S equipped with ST links  For details, please check the product documentation. Power supply and electrical isolation
In contrast to other SCALE-2 plug-and-play drivers, the 1SP0340 driver is modular, so the driver card and power supply (DC/DC converter) are two separate units. This means that any driver that has been developed to match a specific IGBT module can be used for any required isolation specification. Only the separate power supply (ISO5125I) must be selected to match the specific application. A further benefit is that drivers for 4.5 kV IGBTs can be implemented in 2-level, 3-level and multi-level inverter topologies.  The driver is mounted directly onto the IGBT module using three screws. The separate power supply unit is attached close by the IGBT. For parallel-connected drivers, only one power supply is needed per switch.

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.



IGBT Hersteller
Unterstützte Module
Modulgehäuse
Sperrspan. (max)
Isolation Type
Unterstützte Topologie
Conformal Coating

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