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2SC0535T2G0-33

Dual-Channel SCALE-2 Driver Core für 3,3 kV IGBTs

Der 2SC0535T2 SCALE-2 Dual-Driver-Core kombiniert Kompaktheit mit breiter Anwendbarkeit und Kosteneffizienz. Er ist für hochzuverlässige Industrie- und Traktionsanwendungen konzipiert und treibt alle gängigen Hochvolt-IGBT-Module bis 3300 V. Seine eingebettete Parallelisierungsfähigkeit ermöglicht ein einfaches Wechselrichterdesign bei höheren Leistungen. Auch Multi-Level-Topologien mit 1700-V-IGBTs mit höheren Isolationsanforderungen können problemlos unterstützt werden.

Vorteile der Technologie

Der 2SC0535T ist der kompakteste Treiber-Core in seinem Spannungs- und Leistungsbereich, mit einer Grundfläche von nur 76,5 x 59,2 mm und einer Bauhöhe von 26 mm. Der SCALE-2-Chipsatz reduziert die Anzahl der Bauteile um bis zu 80 % im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, was die Zuverlässigkeit deutlich erhöht und die Kosten senkt. Der 2SC0535T vereint einen kompletten zweikanaligen Treiber-Core mit allen für die Ansteuerung erforderlichen Komponenten wie Kurzschlussschutz, Advanced Active Clamping, einem isolierten DC/DC-Wandler sowie einer Versorgungsspannungsüberwachung. Jeder der beiden Ausgangskanäle ist galvanisch von der Primärseite und dem anderen Sekundärkanal getrennt.  Pro Kanal steht ein Ausgangsstrom von 35 A und 5 W Antriebsleistung zur Verfügung. Damit eignet sich der 2SC0535T sowohl für High-Power-Module 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 stabile 15 V erhalten bleiben. Darüber hinaus wurde der Temperaturbereich erweitert, um Tieftemperaturanwendungen bis zu -55 °C abzudecken. Hervorragende EMV-Eigenschaften ermöglichen einen sicheren und zuverlässigen Betrieb auch unter rauen Industriebedingungen. Der Treiber 2SC0535T hat eine Kriechstrecke von 44 mm und ist für Hochvolt-IGBTs mit Sperrspannungen bis zu 3,3 kV geeignet. Der Treiber ist UL-konform und verfügt über Luft- und Kriechstrecken, mit denen er den Verschmutzungsgrad 2 und die Überspannungskategorie 2 nach EN-50178 und EN-50124 erfüllt. Daher ist der Treiber eine ausgezeichnete Wahl für alle Traktions- und Industrieanwendungen. Das 100 % geprüfte, teilentladungsfreie Transformator-Design garantiert einen sicheren Betrieb über die erwartete Lebensdauer.

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, eine Umrichterserie sowohl mit diskreten Modulen als auch mit parallelgeschalteten IGBTs ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand aufzubauen.

 

 

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HY-LINE Technology GmbH
+49 89 614 503 10
sales@hy-line.de
  • Sperrrspannungen bis zu 3300 V
  • 2-Level- und Multilevel-Topologien
  • Integrierte Parallelisierungsmöglichkeit
  • Schaltfrequenz bis zu 100 kHz
  • Sehr kurze Verzögerungszeit von <100 ns
  • Kleiner Jitter von ±2 ns
  • Gatestrom ±35 A
  • +15V (geregelt)/-10V Gate-Ansteuerung
  • Schnittstelle für 3,3V...15 V Logikpegel
  • Direkt- und Halbbrückenbetrieb
  • IGBT-Kurzschluss-Schutz
  • Versorgungsunterspannungs-Lockout
  • Isolierter DC/DC-Wandler
  • 2 x 5 W Ausgangsleistung
  • Betriebstemperatur -55...85°C
  • Sichere Trennung nach EN50178 und EN50124
  • UL-konform
  • Überlegene EMC
  • Zuverlässig, lange Lebensdauer
 
Konfiguration:
Dual Channel
Gate-Strom:
35 A
Ausgangsleistg./ Kanal:
5 W
Sperrspannung (max):
3300 V
Steuerspannung am Gate:
+15/-10 V

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 2BB0535T

SCALE™-2 Base Boards
Fast and cost-effective IGBT-stack design
A plug-and-play solution for 2SC0535T driver cores and high-voltage measurement Fast and efficient development of customized power-stack designs based on driver cores and CONCEPT application know-how. Easy use of 2SC0535T
Blocking voltages up to 3300V
Switching frequency up to 100kHz
Electrical (3.3V...15V logic level) and fiber-optic interfaces
Direct and half-bridge modes
Embedded paralleling capability
2-level and multilevel topologies
IGBT short-circuit protection
Dynamic Advanced Active Clamping (DA2C)
Isolated DC/DC converter
Supply under-voltage lockout
Safe isolation to EN50178 and EN50124
UL compliant
Superior EMC
Reliable, long service life
To help customers reduce design time, CONCEPT has launched a new Base Board for driving 1.7kV, 2.5kV or 3.3kV IGBTs. The 2BB0535T integrates the high-performance gate drive unit into the customer´s power-stack design. It offers a quick way of evaluating the performance of various IGBT modules when used with the 2SC0535T2A0-33 SCALE-2® driver. The user can choose either a cost-effective electrical interface or a high-performance fiber-optic interface. Layout data and schematics – offered free of charge – enable the driver core to be perfectly integrated into the customer´s power stack. The Base Board is suitable to drive almost all available single and dual IGBT modules up to 3.3kV like 190mm x 140mm, 130mm x 140mm IGBT modules and others. The plug-and-play capability makes it ready to operate immediately after mounting. The user needs invest almost no effort in designing or adjusting it to a specific application. 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.

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