SCALE-2
Power integration的SCALE™-2 IGBT门驱动器使用专门设计的ASIC芯片组,以减少计数,节省空间并提高产品可靠性和功能。这种方法使设计人员能够优化动态开关性能和精度,提供设计灵活性,并缩短IGBT模块从150 A到3600 A和600 V到6500 V的应用上市时间。雷电竞靠谱吗
高度集成的SCALE-2栅极驱动芯片组实现了所有所需功能,并易于功率扩展至60A栅极电流/ 20W栅极功率甚至更高。SCALE-2技术增加了新功能,包括二级智能门驱动(IGD) ASIC和一级双通道逻辑到驱动接口(LDI) ASIC。与磁力联轴器相结合,可以存储范围广泛的电压。预驱动级主要设计用于确保外部n型DMOS元件直接驱动的最佳性能,通过使用单独的栅极电阻来独立控制开关。
ASICS是在符合汽车标准的BiCMOS晶圆生产线上制造的,确保了高可靠性。领先的模拟性能加上减少的数字特征尺寸优化了成本/性能比。
产品的例子:
SCALE™-2原理图示例
asic:智能门驱动器(IGD)
上图显示了一个原型门驱动器ASIC的显微照片。各种键合元件用于控制不同标准产品的特定功能,包括双向信号变压器和光纤接口的选项。ASIC还包含一个半定制数组,用于额外的定制程度。先进的控制选项可以通过一个单独的编程金属掩模实现。半自定义阵列包含预配置单元,如模拟比较器、逻辑门、基本器件和衬垫。
IGD ASIC通过调节“Vee”引脚的发射极电位(见图3),提供了一个可调节的+15V栅极发射极电压,用于开启和开启状态,并可设置定制的特定栅极发射极电压。
ASIC集成电路实现了IGBT集射电压在关断时的上升速率[1]和夹紧电平[2]的闭环控制。快速响应主动夹紧过程,减少关断开关损耗和增强短路关断能力,然后可以实现。
ASICS:逻辑到驱动器接口(LDI)
逻辑到驱动接口ASIC的显微图如图2所示。ASIC实现了双通道双向变压器接口,具有专用启动顺序的可扩展DC/DC转换器以及可扩展设置和故障管理。
SCALE-2 igbt驱动器将ASIC技术与专有变压器设计相结合,使公司能够在整个产品范围内提供UL认证。
双向变压器接口通过短单脉冲传输命令信号和故障信号,以实现最小的命令延迟。在信号碰撞时,故障信号以较长的脉冲持续时间支配指令信号和dv/dt诱导噪声电流。异步故障传输方法还允许对并行连接igbt或多级变换器拓扑的特殊时序要求进行管理,因为任何故障条件都将在不到一微秒的时间内在主端出现。雷竞技官网网站优先故障管理模式在相关igbt关闭前提前上报故障事件。关机前的延迟时间可以在IGD专用集成电路内进行调整。对于变压器耦合驱动器,(见图3)可以实现小于80ns的延迟和±1ns的抖动。
运作模式
直接模式允许两个驱动程序通道被独立驱动。这种模式提供了最高水平的客户灵活性,因此是先进的微控制器辅助系统的首选。在半桥模式下,ASIC仅使用一个输入作为普通命令信号,并产生两个输出(非倒置和倒置)。模式和死区时间可通过单个电阻调整到特定应用的需要。第三种模式是预先配置的,可根据客户要求实现互锁或互斥。
故障管理
在主端,任何故障状态都可能被阻塞时间拉长。在此期间,相关通道保持off状态。这个时间可以使用单个电阻调节,也可以设置为最小10µs。
系统集成
SCALE-2芯片组是实现下一代IGBT驱动系列的核心技术。图4显示了用于最高6500V高压IGBT模块的即插即用IGBT驱动器的简化原理图,该驱动器具有高级主动夹持功能。通过在栅极驱动和DC/DC变换器输出级上使用外部n型DMOS元件,驱动器实现了40A, 6W的栅极电平。与之前的SCALE驱动芯片组相比,整体组件数量减少了60%以上,与传统的离散设计相比,减少了更多。