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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.
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.