Драйвер семейства EiceDRIVERTM для IGBT модулей Infineon средней и большой мощности

Плата двухканального высоковольтного драйвера затворов с усиленной изоляцией между логической стороной и высоковольтным выходом предназначена для использования с IGBT-модулями Infineon до 1700 В в приложениях с высокими требованиями к безопасности и надежности и нацелено на номинальные мощности от 75 кВт до 1 МВт. Выходной пиковый ток драйвера составляет 30 А.
Изделие включает в себя:
  • защиту от перегрузки по току с использованием мониторинга насыщения IGBT (desaturation protection),
  • блокировку при снижении напряжения ниже допустимого уровня (UVLO),
  • имеет вход сигнала внешнего сбоя и пр.
  • 372
    В избранное

    2ED300C17-S (part number 2ED300C17SROHSBPSA1) – плата двухканального высоковольтного IGBT драйвера (Рис. 1) затворов с усиленной изоляцией между логической стороной и высоковольтным выходом. Изделие принадлежит cемейству EiceDRIVERTM (eupec IGBT controlled efficiency DRIVER), предназначеному для IGBT модулей компании Infineon средней и большой мощности.

    Для облегчения проектирования высоконадежных систем в изделие включены функции управления и защиты. Изделие 2ED300C17-S предназначено для использования в промышленных приложениях, а 2ED300C17-ST для использования в приложениях с более высокими требованиями (железнодорожные тяги,  ветряки и пр.).

    Устройство (Рис. 2) состоит из двух гальванически развязанных каналов драйвера и для управления IGBT-модулями имеет два рабочие режима: прямой режим и режим полумоста.

    Платы 2ED300C17-S/-ST предназначены для использования с IGBT-модулями Infineon до 1700 В в приложениях с высокими требованиями к безопасности и надежности и нацелены на номинальные мощности от 75 кВт до 1 МВт. Драйвера также включает в себя защиту от перегрузки по току, которая осуществляется путем мониторинга насыщения IGBT (desaturation protection), имеют блокировку при снижении напряжения ниже допустимого уровня (UVLO) и вход сигнала внешнего сбоя. Любое состояние неисправности активирует сигнал аварии.

    Схема  подключения драйвера представлена на Рис. 4.

    Усиленная изоляция

    Наиболее важной особенностью, влияющей на безопасность высоковольтных плат управления 2ED300C17-S/-ST, является усиленная изоляция между первичной и вторичной сторонами. Высокий уровень изоляции достигается за счет использования специально разработанного трансформатора, характеризующегося наименьшей емкостью связи, высокой стабильностью изоляции и подходящими уровнями утечек и величинами зазоров на печатной плате. На Рис. 3 показана специально разработанная конструкция трансформатора для реализации высокого уровня изоляции.

    Зазоры и утечки соответствуют VDE0110 и VDE0160/ EN50178 и рассчитаны на степень загрязнения 3, класс перенапряжения III. Все материалы, используемые в трансформаторе, как минимум, соответствуют требованиям UL94V-2. 

    Интегрированный импульсный источник питания (SMPS) 

    В 2ED300C17-S/-ST интегрирован импульсный источник питания с гальванически изолированными выходами. Он генерирует требуемые напряжения для обоих каналов драйверов. Вторичные источники не защищены от внешнего короткого замыкания.

    Мониторинг снижения напряжения ниже допустимого уровня реализован для обеих сторон, причем контролируются положительные и отрицательные значения напряжения питания драйвера. 

    Блокировка при снижении напряжения ниже допустимого уровня (UVLO) 

    Функция блокировки при снижении напряжения ниже допустимого уровня обеспечивает корректные  переключения IGBT. Если абсолютное значение одного из источников питания канала драйвера падает ниже порога UVLO, IGBT отключается с помощью функции мягкого отключения, сигналы управления затворами игнорируются, и активируется выход сигнала ошибки.

    Динамическое обнаружение перегрузки по току (DOCD)

    Динамическое обнаружение перегрузки по току (DOCD) защищает IGBT в случае короткого замыкания. Напряжение насыщения при включенном состоянии IGBT измеряется и непрерывно сравнивается с определенным опорным сигналом.

    Опорная кривая отключения должна быть адаптирована к каждому отдельному IGBT. Если измерения не проводятся, опорный уровень для обнаружения десатурации составляет, приблизительно,  10 В.  Добавление RC-цепочек позволяет настроить характеристики схемы обнаружения.

    Мягкое выключение (SSD)

    Мягкое выключение - это метод ограничения текущего наклона di/dt во время выключения Сенсорный вывод может быть опционально использован для подключения дополнительного внешнего резистора. Это сделано для настройки характеристик отключения IGBT. Этот вывод может дополнительно использоваться в качестве входа для управления di/dt и dv/dt.

    Анализ обнаруженных внешних сбоев (EDFA)

    Дополнительная функция, настраиваемая в соответствии с конкретным приложением, например, термовыключатели на радиаторах. Высокий уровень цифрового сигнала на этих клеммах включает память ошибок. Инициируется мягкое отключение и запрещается дальнейшая работа.

    Сброс

    Сброс драйвера может быть выполнен путем приложения высокого уровня цифрового сигнала к контакту сброса или путем приложения низкого уровня цифрового  сигнала к обоим входам для сигнала затвора в течение не менее 60 мс. При сбросе память ошибок стирается и возможен перезапуск работы драйвера.

    Управляющие входы и выходы 2ED300C17-S/-ST

    Для входов сигналов и для логической стороны требуются уровни CMOS 15 В в соответствии с технологией 40xx CMOS. Это обеспечивает высокое отношение сигнал/шум. В очень жестких условиях могут использоваться отрицательные входные сигналы низкого уровня с ограничениями, указанными для максимальных значений.

    Выход ошибки при обрыве цепи  стока имеет очень низкий выходной импеданс.

    Применение:

    • Возобновляемая энергия
    • Приводы и автоматизация
    • Транспорт
    • Источники питания
    • Медицина
    • Системы бесперебойного питания

    Типичный вид изделия 2ED300C17SROHSBPSA1

    Рис. 1. Типичный вид изделия 2ED300C17SROHSBPSA1

    Структурная схема изделия 2ED300C17-S/-ST

    Рис. 2. Структурная схема изделия 2ED300C17-S/-ST

    Дополнительные механические барьеры для повышения уровня изоляции

    Рис. 3. Дополнительные механические барьеры для повышения уровня изоляции

    Схема установки драйвера 

    Рис. 4. Схема установки драйвера 

    Основные характеристики изделия:

    • Гальванически развязанный двухканальный драйвер IGBT
    • Усиленная изоляция, соответствующая EN 50178
    • Интегрированные функции защиты
    • Напряжение изоляция 5 кВ
    • Высокая электромагнитная совместимость

    Характеристики

    • Предназначен для модулей Infineon IGBT до 1700В
    • Высокий пиковый выходной ток 30А
    • Интегрированный DC-DC SMPS
    • Мягкое выключение в условиях неисправности
    • Динамическое обнаружение перегрузки по току
    • Мониторинг десатурации IGBT
    • Интерлокинг в режиме полумоста (блокировка одновременного включения нижнего и верхнего плеча)
    • Выход ошибки при обрыве цепи стока
    • Низкоимпедансные 15В входы для высокой помехоустойчивости
    • ± 15 В вторичного напряжения управления
    • Малое время задержки распространения
    • Температурный диапазон -25°C/85°C
    • Соответствие RoHS
    • UL94V-2 совместимые материалы

    Страница изделия на сайте производителя.

    Производитель: Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
    Наименование
    Производитель
    Описание Корпус/
    Изображение
    Цена, руб. Наличие
    2ED300C17SROHSBPSA1
    2ED300C17SROHSBPSA1
    Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
    Арт.: 2111801 ИНФО PDF AN RND
    Доступно: 5 шт. от 1 шт. от 12616,20
    Выбрать
    условия
    поставки
    IGBT GATE DRIVER BOARD, DUAL CH
    2ED300C17SROHSBPSA1 от 1 шт. от 12616,20
    5 шт.
    (под заказ)
    Выбрать
    условия
    поставки

    Сравнение позиций

    • ()