6AP0215T08-HPD是一款針對英飛凌汽車級IGBT--FS820R08A6P2B設(shè)計(jì)的即插即用驅(qū)動器。該驅(qū)動器具有短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、軟關(guān)斷、過熱檢測和過壓檢測等功能,可安全、可靠地驅(qū)動和保護(hù)IGBT,是一款高性能的驅(qū)動器。
英飛凌生產(chǎn)的FS820R08A6P2B(750V/850A)是一款專門為混合動力汽車、電動汽車應(yīng)用而優(yōu)化設(shè)計(jì)的三相橋IGBT模塊,具有較低的飽和壓降和開關(guān)損耗,同時(shí)具有較高的功率密度。
對于復(fù)雜的新能源汽車內(nèi)部環(huán)境,汽車廠商對車載功率模塊等產(chǎn)品的可靠性與安全性有著很高的要求。驅(qū)動器必須對功率模塊的狀態(tài)進(jìn)行檢測和保護(hù),所檢測的量包含母線電壓、模塊溫度和模塊電流等關(guān)鍵參數(shù)。
產(chǎn)品核心功能介紹
1、高集成度,低成本
驅(qū)動器除了必要的少數(shù)阻容之外,均采用了高集成度的門極驅(qū)動芯片和外圍檢測芯片,可在緊湊的IGBT模塊中進(jìn)行高效的PCB板布局設(shè)計(jì)。驅(qū)動器上的電子元器件均滿足AEC-Q100等汽車級標(biāo)準(zhǔn),確保產(chǎn)品性能優(yōu)越,工作可靠穩(wěn)定。由于產(chǎn)品的集成度高,在滿足產(chǎn)品高性能的前提下,還具有低成本的優(yōu)勢,極具性價(jià)比。
2、加強(qiáng)絕緣
驅(qū)動器原副邊信號傳輸采用最新且成熟穩(wěn)定的Fluxlink磁隔離技術(shù),在高絕緣耐壓要求的環(huán)境中,CTI(相對漏電起痕指數(shù))≥600,是業(yè)界最高的CTI指數(shù),可確保絕緣性能穩(wěn)定且使用壽命長久。驅(qū)動器在加強(qiáng)絕緣條件下可滿足1000V系統(tǒng)的隔離電壓,最大的峰值隔離電壓可達(dá)到1414V。
3、欠壓保護(hù)
一般情況下,IGBT門極開通電壓需15V才能使IGBT進(jìn)入深度飽和;如果門極開通電壓低于13V,在大電流時(shí),集電極和發(fā)射極之間過高的導(dǎo)通壓降將會使IGBT芯片溫度急劇上升;當(dāng)門極開通電壓低于10V時(shí),IGBT將工作在線性區(qū)并且很快因過熱而燒毀。為確保IGBT的門極開通電壓不會低于13V,本驅(qū)動器具有欠壓檢測及保護(hù)功能。在檢測到欠壓保護(hù)時(shí),驅(qū)動器會安全關(guān)斷IGBT,并將故障信號上傳到控制器。
4、短路保護(hù)及軟關(guān)斷
IGBT在發(fā)生短路時(shí),通常因關(guān)斷保護(hù)不及時(shí)而造成損壞,或者在關(guān)斷過程中因尖峰電壓過高而擊穿損壞。本驅(qū)動器具有高級軟關(guān)斷功能,能確保IGBT發(fā)生短路時(shí)在10uS內(nèi)進(jìn)行保護(hù),IGBT在關(guān)斷的過程中采用了軟關(guān)斷保護(hù),從而使關(guān)斷的過電壓尖峰較低,避免IGBT被過電壓擊穿。
圖:短路保護(hù)時(shí)的軟關(guān)斷功能
5、過溫檢測及保護(hù)
FS820R08A6P2B模塊中內(nèi)部的NTC熱敏電阻可以用于檢測IGBT溫度,實(shí)際使用中,驅(qū)動器將同時(shí)采集IGBT三個(gè)半橋模塊上的溫度信號,并轉(zhuǎn)換成電壓信號。之后通過比較電路將溫度最高對應(yīng)的電壓通過隔離芯片輸出,供客戶實(shí)時(shí)監(jiān)控IGBT上面的溫度。當(dāng)IGBT溫度過高時(shí),可由控制器關(guān)斷IGBT,避免IGBT發(fā)生熱擊穿。其中NTC檢測溫度的精度誤差控制在±1%以內(nèi)。
圖:溫度檢測結(jié)果曲線
6、母線電壓檢測及保護(hù)
IGBT過壓檢測的原理與過熱檢測類似。通過電阻網(wǎng)路將母線電壓轉(zhuǎn)換成一定比例后的低壓信號,之后將該低壓信號通過隔離放大器輸出到原邊,上傳給控制器。母線電壓若過高,控制器會將IGBT進(jìn)行關(guān)斷,防止IGBT因過壓而擊穿損壞。
產(chǎn)品核心參數(shù):
參數(shù) |
典型值 |
單位 |
輸出功率 |
2 |
W |
峰值驅(qū)動電流 |
±15 |
A |
開關(guān)頻率 |
30 |
kHz |
開通電壓 |
+15 |
V |
關(guān)斷電壓 |
-10 |
V |
工作溫度 |
-40~125 |
℃ |
結(jié)論
青銅劍6AP0215T08-HPD驅(qū)動器可即插即用,是專門針對英飛凌新能源汽車領(lǐng)域的緊湊型IGBT模塊FS820R08A6P2B而開發(fā),可方便用戶通過汽車級插件進(jìn)行驅(qū)動控制及監(jiān)測IGBT的運(yùn)行情況。通過高集成度、低成本的驅(qū)動電路設(shè)計(jì),驅(qū)動器不僅可以可靠地驅(qū)動該IGBT模塊,還可以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、軟關(guān)斷、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)和過壓保護(hù)??煽客晟频尿?qū)動性能以及齊全的保護(hù)功能,可在最大程度上滿足新能源汽車上復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和苛刻的工況要求。