SKYPPER 42 R - IGBT драйвер SEMIKRON
SKYPER 42 предназначен для управления полумостовыми модулями IGBT 06, 12 и 17 класса при напряжении DC-шины до 1200 В. Токовые характеристики драйвера позволяют использовать его в составе инверторов мощностью до 1 МВт и выше.
Разработка нового 2-канального ядра SKYPER 42 решила задачи расширения диапазона мощностей, повышения гибкости и универсальности применения драйвера и улучшения показателей надежности.
Основные технические характеристики SKYPER 42:
-
суммарный заряд затвора IGBT — до 50 мкКл;
-
гальваническая изоляция сигналов управления по стандарту EN50178 PD2;
-
напряжение изоляции — 4 кВ;
-
выходной ток (пиковый) — 30 A;
-
мощность (на 1 канал) — 4 Вт;
-
рабочая частота — до 100 кГц;
-
стойкость к dv/dt — до 100 кВ/мкс;
-
виды защиты: DSCP — динамическая от перегрузки по току и КЗ, подавление коротких шумовых импульсов SPS, программируемое время tdt;
Для подключения SKYPER 42 к силовым ключам различного типа предусмотрена серия плат-адаптеров, позволяющих осуществлять управление как одиночными модулями, так и их параллельным соединением. Для подключения затворов параллельных IGBT предусмотрены отдельные коннектеры, на которые подаются согласованные импульсы управления. Симметрирование контрольных сигналов позволяет снизить уровень токовых перегрузок, обеспечить высокую эффективность преобразования, полностью реализовать мощностные характеристики IGBT. Адаптерные платы осуществляют механический и электрический интерфейс ядра с силовыми модулями, на них устанавливаются компоненты, являющиеся специфическими для конкретного IGBT.
При разработке SKYPER 42 была проведена модификация основных узлов схемы базового ядра SKYPER 32, начиная с управляющего контроллера. В изделии использован помехозащищенный 15 В интерфейс, внедрен новый цифровой блок подавления шумовых импульсов. Передача управляющих сигналов и импульсов управления изолированным источником питания осуществляется с помощью специализированных трансформаторов со сверхнизкой проходной емкостью, что позволило довести иммунитет к dv/dt до 100 кВ/мкс. Для повышения надежности работы преобразовательной системы в SKYPER 42 реализован режим стабилизации амплитуды импульсов управления затворами IGBT. Благодаря оптимизации топологии печатной платы и применению специального экранирующего слоя помехозащищенность изделия в 2 раза превышает уровень, оговоренный стандартами EN.
Среднее время наработки на отказ SKYPER 42 в 3 раза превышает средние показатели доступных на рынке мощных схем управления затворами. Оптимизированная конструкция платы, использование уникального экрана EMI и встроенный блок подавления шумовых импульсов гарантируют высокий уровень защиты от электромагнитных помех. SKYPER 42 способен управлять параллельным соединением IGBT 12 и 17 класса с суммарным зарядом затвора 50 мКл, что позволяет драйверу работать в инверторах мощностью свыше 1 МВт.
| Предельно-допустимые характеристики |
| Обозначение |
Наименование |
Значение |
Единица измерения |
| Vs |
Первичное напряжение питания |
16 |
В |
| VIH |
Максимальное напряжение входного сигнала (высокий уровень) |
VS + 0,3 |
В |
| VIL |
Максимальное напряжение входного сигнала (низкий уровень) |
GND — 0,3 |
В |
| IoutPEAK |
Выходной пиковый ток |
30 |
А |
| IoutAVmax |
Выходной средний ток |
150 |
мА |
| fmax |
Макс. частота переключения |
100 |
кГц |
| VCE |
Напряжение коллектор-эмиттер (постоянное) |
1700 |
В |
| dv/dt |
Стойкость к dv/dt |
100 |
кВ/мкс |
| Visol IO |
Испытательное напряжение изоляции (АС / среднеквадратическое значение / 2 с) вход — выход |
4000 |
В |
| VisolPD |
QPD <= 10пКл |
1500 |
В |
| Visol12 |
Испытательное напряжение изоляции (АС / среднеквадратическое значение / 2 с) выход 1 — выход 2 |
1500 |
В |
| RGon min |
Минимальное внешнее последовательное сопротивление затвора во включенном состоянии |
0,8 |
Ом |
| RGoff min |
Минимальное внешнее последовательное сопротивление затвора в выключенном состоянии |
0,8 |
Ом |
| Qout/puls |
Максимальное значение для выходного заряда в импульсе |
50 |
мкКл |
| Top |
Рабочая температура |
- 40 ... + 85 |
°C |
| Tstg |
Температура хранения |
- 40 ... + 85 |
°C |
| Рабочие характеристики |
| Обозначение |
Наименование |
Значение |
Единица измерения |
| мин. |
ном. |
макс. |
| VS |
Первичное напряжение питания |
14,4 |
15 |
15,6 |
В |
| ISO |
Питающий ток на первичной стороне без нагрузки |
|
125 |
|
мА |
| |
Питающий ток на первичной стороне макс. |
|
|
800 |
мА |
| Vi |
Напряжение входного сигнала вкл. / выкл. |
|
15 / 0 |
|
В |
| VIT+ |
Минимальное входное пороговое напряжение (для высокого уровня) |
|
|
12,3 |
В |
| VIT- |
Максимальное входное пороговое напряжение (для низкого уровня) |
4,6 |
|
|
В |
| RIN |
Входное сопротивление |
|
10 |
|
кОм |
| VG(on) |
Напряжение включения затвора |
|
+ 15 |
|
В |
| VG(off) |
Напряжение выключения затвора |
|
- 8 |
|
В |
| fASIC |
Частота переключения ASIC |
|
8 |
|
МГц |
| td(on)IO |
Длительность задержки распространения сигнала включения с входа на выход |
|
1,1 |
|
мкс |
| td(off)IO |
Длительность задержки распространения сигнала выключения с входа на выход |
|
1,1 |
|
мкс |
| td(err) |
Задержка распространения сигнала ошибки ERROR с входа на выход |
|
2,3 |
|
мкс |
| tpRRRESET |
Время сброса ошибки |
|
9 |
|
мкс |
| tTD |
Время блокировки |
|
2 |
|
мкс |
| Cps |
Переходная емкость между первичной обмоткой и каждой вторичной обмоткой |
|
3 |
|
пФ |
| w |
Масса |
|
34 |
|
грамм |
| MTBF |
Наработка на отказ |
|
2,1 |
|
106 ч |