Драйверы SiC-модулей полумостов, собранных в полный мост. Сами модули расположены снизу и не видны

Проекты / Силовая электроника и преобразование энергии

Драйверы силовых полумостов IGBT / SiC

Драйверный модуль для IGBT- и SiC-полумостов: изолированное питание, развязка управляющих сигналов, защита драйверных каналов, электрический и оптический интерфейсы управления.

Задача

Что нужно было решить

Для силовых преобразователей на IGBT и SiC-модулях нужен отдельный драйверный узел между контроллером и силовым модулем. Он должен заряжать и разряжать затворы нужными токами, обеспечивать развязку, диагностировать аварии и устойчиво работать в условиях сильных коммутационных помех.

Результат

До чего довели проект

Получился драйверный модуль для двух ключей полумоста. Каждый канал имеет изолированный драйвер затвора и собственное изолированное питание силовой стороны. Предусмотрены PWM-входы, разрешение работы, fault-сигнал, диагностические линии и два варианта передачи управления: электрический и оптический.

Драйверы SiC-модулей: установка на радиатор

Материалы проекта

Фотографии и рабочие материалы

Драйверы IGBT-модулей полумостов в устройствах Energy Hub

Инженерный контекст

Какие ограничения были важны

В силовых полумостах критичны скорость переключения, развязка и устойчивость к ложному включению

Большие dV/dt и земляные помехи могут нарушать обычные цифровые линии управления

Для жестких условий полезны оптические каналы передачи сигналов

Драйверная плата должна быть промежуточным блоком между контроллером и силовым модулем

Сделано

Что входило в работу

электрическая схема драйверов полумоста

изолированное питание силовой стороны

входные цепи для электрического и оптического управления

цепи управления верхним и нижним ключом

диагностика и обработка аварийных сигналов

схема подключения к силовому модулю

возможность применения с IGBT- и SiC-ключами

Подробности

Инженерное описание проекта

Назначение драйвера

Контроллер формирует PWM и команды разрешения, а плата драйверов берет на себя развязку, усиление сигналов, питание затворов и базовые защитные функции.

Помехоустойчивость

Два варианта интерфейса позволяют использовать плату как в компактных установках с малой величиной помех, так и в системах, где длинные линии управления и коммутационные помехи делают обычный электрический интерфейс менее надежным.

Применение

Плата подходит для инверторов, DC/DC-преобразователей, приводов электродвигателей, лабораторных стендов и прототипов силовой электроники.