6AP0215T08-HPD是一款針對(duì)英飛凌汽車(chē)級(jí)IGBT--FS820R08A6P2B設(shè)計(jì)的即插即用驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器具有短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、軟關(guān)斷、過(guò)熱檢測(cè)和過(guò)壓檢測(cè)等功能,可安全、可靠地驅(qū)動(dòng)和保護(hù)IGBT,是一款高性能的驅(qū)動(dòng)器。
英飛凌生產(chǎn)的FS820R08A6P2B(750V/850A)是一款專(zhuān)門(mén)為混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)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(kāi)關(guān)損耗,同時(shí)具有較高的功率密度。
對(duì)于復(fù)雜的新能源汽車(chē)內(nèi)部環(huán)境,汽車(chē)廠商對(duì)車(chē)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(dòng)器必須對(duì)功率模塊的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù),所檢測(cè)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(dòng)器除了必要的少數(shù)阻容之外,均采用了高集成度的門(mén)極驅(qū)動(dòng)芯片和外圍檢測(cè)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(dòng)器上的電子元器件均滿(mǎn)足AEC-Q100等汽車(chē)級(jí)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(mǎn)足產(chǎn)品高性能的前提下,還具有低成本的優(yōu)勢(shì),極具性?xún)r(jià)比。
2、加強(qiáng)絕緣
驅(qū)動(dòng)器原副邊信號(hào)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(duì)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(zhǎng)久。驅(qū)動(dòng)器在加強(qiáng)絕緣條件下可滿(mǎn)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(mén)極開(kāi)通電壓需15V才能使IGBT進(jìn)入深度飽和;如果門(mén)極開(kāi)通電壓低于13V,在大電流時(shí),集電極和發(fā)射極之間過(guò)高的導(dǎo)通壓降將會(huì)使IGBT芯片溫度急劇上升;當(dāng)門(mén)極開(kāi)通電壓低于10V時(shí),IGBT將工作在線性區(qū)并且很快因過(guò)熱而燒毀。為確保IGBT的門(mén)極開(kāi)通電壓不會(huì)低于13V,本驅(qū)動(dòng)器具有欠壓檢測(cè)及保護(hù)功能。在檢測(cè)到欠壓保護(hù)時(shí),驅(qū)動(dòng)器會(huì)安全關(guān)斷IGBT,并將故障信號(hào)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(guò)程中因尖峰電壓過(guò)高而擊穿損壞。本驅(qū)動(dòng)器具有高級(jí)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(guò)程中采用了軟關(guān)斷保護(hù),從而使關(guān)斷的過(guò)電壓尖峰較低,避免IGBT被過(guò)電壓擊穿。
圖:短路保護(hù)時(shí)的軟關(guān)斷功能
5、過(guò)溫檢測(cè)及保護(hù)
FS820R08A6P2B模塊中內(nèi)部的NTC熱敏電阻可以用于檢測(cè)IGBT溫度,實(shí)際使用中,驅(qū)動(dòng)器將同時(shí)采集IGBT三個(gè)半橋模塊上的溫度信號(hào),并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。之后通過(guò)比較電路將溫度最高對(duì)應(yīng)的電壓通過(guò)隔離芯片輸出,供客戶(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)控IGBT上面的溫度。當(dāng)IGBT溫度過(guò)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(cè)溫度的精度誤差控制在±1%以?xún)?nèi)。
圖:溫度檢測(cè)結(jié)果曲線
6、母線電壓檢測(cè)及保護(hù)
IGBT過(guò)壓檢測(cè)的原理與過(guò)熱檢測(cè)類(lèi)似。通過(guò)電阻網(wǎng)路將母線電壓轉(zhuǎn)換成一定比例后的低壓信號(hào),之后將該低壓信號(hào)通過(guò)隔離放大器輸出到原邊,上傳給控制器。母線電壓若過(guò)高,控制器會(huì)將IGBT進(jìn)行關(guān)斷,防止IGBT因過(guò)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(dòng)電流 |
±15 |
A |
開(kāi)關(guān)頻率 |
30 |
kHz |
開(kāi)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(dòng)器可即插即用,是專(zhuān)門(mén)針對(duì)英飛凌新能源汽車(chē)領(lǐng)域的緊湊型IGBT模塊FS820R08A6P2B而開(kāi)發(fā),可方便用戶(hù)通過(guò)汽車(chē)級(jí)插件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制及監(jiān)測(cè)IGBT的運(yùn)行情況。通過(guò)高集成度、低成本的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)器不僅可以可靠地驅(qū)動(dòng)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(guò)熱保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)。可靠完善的驅(qū)動(dòng)性能以及齊全的保護(hù)功能,可在最大程度上滿(mǎn)足新能源汽車(chē)上復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和苛刻的工況要求。