【应用】针对EconoDUAL™封装模块 NPC I型三电平的智能驱动解决方案：2FSD0115+X即插即用驱动器
行业背景
传统轨道交通牵引变流器，地铁馈能变流器，中压（1140Vac）矿用变频器，广泛采用3300V的IHM封装模块的两电平拓扑方案，该方案在技术层面应用已经相当成熟。但是随着近年来市场不断发展，整机对于体积，成本要求越来越高，基于1700V/EconoDUAL™ 封装模块的NPC I型三电平拓扑方案开始广泛应用起来，参考示意拓扑图如下：
图1：基于EconoDUAL™ 封装模块的NPC I型三电平拓扑
该方案由三个EconoDUAL™ 封装模块构成一相NPC I型桥臂，其中模块A构成外管T1和钳位二极管D5；B模块构成内管T2和T3；C模块构成外管T4和钳位二极管D6。具有以下优势：
低成本：相比较IHM封装模块，EconoDUAL™模块价格低廉，可以大幅降低模块成本。
高频化：EconoDUAL™适合高频应用，采用NPC I型拓扑进一步提高等效开关频率。
体积小：该方案可以简化母排设计，结构更小，更紧凑；通过提高开关频率，大幅降低输出滤波器的体积。
行业痛点
NPCI型三电平拓扑方案虽然有上述优势，但是在驱动技术层面存在两大技术难点：1，内外管关断时序问题：任何情况下，外管优先于内管关断，尤其是在短路故障或者欠压故障情况下。2，内管关断电压尖峰过高：由于拓扑结构比传统两电平复杂，内管存在大换流回路，实际模组设计母排杂散电感很大，很容易导致模块过压损坏。
解决方案
针对上述应用场合以及行业痛点，Firstack（飞仕得）基于数字驱动技术，开发了专门针对EconoDUAL™封装模块 NPC I型三电平的智能驱动解决方案：基于2FSD0115+X即插即用驱动器的三电平应用方案。
该方案由2FSD0115+X17(两电平版本)驱动器和2FSD0115+X17-3L（三电平版本）驱动器组成，单桥臂使用示意图如下：
图2： 基于2FSD0115+X即插即用驱动器的三电平应用方案
外管模块A和C在实际应用中，可以优先关断，且不存在关断电压尖峰过高的问题，所以采用通用的两电平版本：2FSD0115+X17。
内管模块B在实际应用中，必须后于外管关断，且存在关断电压尖峰过高的问题，所以采用专用三电平版本：2FSD0115+X17-3L。
2FSD0115+X17-3L(三电平版本)相比较2FSD0115+X17（两电平版本）最大区别在于：1，三电平模式：检测到故障（短路或者欠压），驱动板自己不立即封锁PWM，而是将故障信息上传到控制板，让控制板协调内外管的关断时序，控制板下发关断指令，驱动接收到关断指令再封锁PWM。2，分级关断功能：主动过电压抑制技术，通过优化IGBT的关断过程，有效降低关断电压尖峰。
关键技术
在三电平模式下，驱动板检测到故障（短路或者欠压），自己不立即封锁PWM，而是将故障信息上传到控制板，让控制板协调内外管的关断时序，控制板下发关断指令，驱动接收到关断指令再封锁PWM。
分级关断
在一些大杂散电感的应用场合中，比如NPC I型三电平的大换流回路，IGBT每次关断都会面临关断尖峰过高的风险。由于TVS热容的限制，有源钳位技术并不适用于这些场合，这时分级关断技术就能起到很大的作用。通过在关断过程中使用不同的关断电阻，来优化整个关断过程，达到抑制关断尖峰的作用，示意图如图4。
如图5所示，不带分级关断的电压尖峰在1630V，带分级关断的电压尖峰在1330V，电压尖峰降低近20%。
上述方案可以有效解决EconoDUAL™ 封装模块的NPC I型三电平拓扑中的应用难点，同时具有“高可靠性”，“高性价比”等特点，使用更加方便灵活，能为客户创造更多价值。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 3
本文由翊翊所思转载自飞仕得，原文标题为:基于EconoDUAL™封装模块的NPC I型三电平驱动解决方案，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
评论
全部评论（3）
-
![]()
![]()
wqm Lv7. 资深专家 2020-11-10学习 -
![]()
![]()
maomao Lv8. 研究员 2020-08-14学习了~~~ -
![]()
![]()
好运常伴吾 Lv8. 研究员 2020-08-14学习了
相关推荐
【产品】针对PrimePACK模块开发的三并联即插即用一体驱动器PM110TRP
PM110TRP驱动产品是以 Firstack 数字智能型 IGBT 驱动为基础，针对 PrimePACK模块开发的三并联即插即用一体驱动器。具有短路保护、欠压保护 、软关断等功能。
新产品 发布时间 : 2020-08-08
【产品】针对 EconoDUAL 封装开发的即插即用两并联驱动器ED64-2-E-33ZG
ED64-2-E-33ZG 是飞仕得Firstack 专门针对 EconoDUAL 封装开发的即插即用两并联驱动器。驱动能力强大，最大支持开关频率 20kHz；均 流特性好，不均流度＜5% ( 推荐模组 )；支持高温 105℃的工作环境下长时间可靠运行。 同时，该驱动器兼容并联 IGBT 模块 63mm 或 64mm 间距(模块中心距)，接插件 引脚定义兼容 2FSD0115+或其他类似产品。
新产品 发布时间 : 2020-07-16
【产品】即插即用数字驱动器PM124-E5-02E，针对FF1800R12IE5模块开发，解决1500V系统驱动方案
飞仕得（Firstack）PM124-E5-02E（含飞仕得数字IGBT驱动软件V1.0）驱动器，是针对FF1800R12IE5模块开发的高性能即插即用数字驱动器，为客户解决1500V系统驱动方案。驱动采用CPLD为数字控制核心，内置故障管理系统，实时将变流器的工作状态上传上位机，为失效变流器现场“大数据管理”提供支持。
新产品 发布时间 : 2020-11-10
飞仕得（Firstack）IGBT驱动器选型指南
描述- 杭州飞仕得科技有限公司(Firstack)成立于2011年，专注于为客户带来高可靠性(High Reliability) 、高功率密度(High Power Density) 、智能化(High Intelligence)的功率单元整体解决方案。公司主要研究技术:IGBT数字驱动器方案、IGBT/SiC串并联技术、IGBT状态监控与寿命预测、结温提取与预测;功率单元的健康管理与实时状态监控，新一代封装技术及高密度模组集成，智能功率单元测试设备。
型号- 6A62-3L-NR,ED-WP-ANPC-FF1800R17IP5,MBN1200H45E2-H,GD400FFX65P3S,TIM1000ECM33-PSA011,FF450R07ME4,VPOWERSIM,2MBI1400VXB-170E-50,ST1500GXH24,TG3000SW45ZC-P200,FF600R12ME4,2MBI600NXE-170-50,4FSC0210,2FSC300C17+,TIM1200ASM45,GD600HFL170C6S,FF450R33TE3,2MBI450VN-170-50,PM0538-N,5SNA1200G3301,FF900R12ME7_B11,CM800HC-66H,ED-WP,FPS008TI062IA001,FF600R17ME4,FZ1500R33HE3,2FSD0115+,TG600HF17M1-S300,5SND0500N330300,CM1500HC-66R,ED-WP系列,SGM400PB7B1TFM,5SNA1200G450350,1MBI1600U4C-170,YMIF1200-45,6FSC08110,ED0215,2MBI800XNE120-50,A0-VS122PA690M7-L759F70,FZ1500R33HL3,2FSD0420-EDC,2MBI800XNE-120-50,FF1000R17IE4,HV10110D,FZ1200R45KL3_B5,TG1000HF17H1-S300,ED0438E,2FSC0210H-DB,FF450R17ME4,FPI-2FSC0210H-DB-A5,SKM1400GB17R8,TG600HF12M1-S3A00,SEMIX603GB12E4P,2FSD0320T+,CM1200HC-66H,HMV10126,TIM1500ESM33-PSA012,F3L150R07W2E3_B11,SKM1000GB17R8,2MBI1400VXB-120P-54,CM450DX-24T1,2FSD0410-62C,CM300DX-34T,FPI-C-CORE-S-DB-A2,FF1800R12IE5,TIM1200ASM45-PSA011,300C17,HV1027P,5SNA1200E330100,F3L300R07PE4,1FSD08110,FF450R12ME4,FF1800R17IP5,FPS005TI062IA002,SKM300MLI066TAT,FZ2400R17HE4,SEMIX603GB12E4IP,5SNA1500E330305,CM1200HG-90R,2FSD0338,FS400R07A1E3,1MBI2400VD-170E,FF900R12ME7,FPI-C-CORE-S-DB-B3,FS-L-500,2MBI800U4G-120,FZ1600R17HP4,PM110TRP,GD300MLT60C2S,2FSC0410-SIC,2FSC1050,2FSC0435+,FF300R17KE4,APM0438-13H,GD1500SGL330A4S,ED64-2-E,FF1400R12IP4,HP1-39J-A,4FSC08110,PM124-ANPC,PM140,CM600DX-34T,ED-WP-FF1000R17IE4,CM1200DW-34T,1FSD215,PM0438IP5-245G,C-CORE,FF1400R17IP4,2MBI1400VXB-170P,TIM500GDM33-PSA011,TG400FF08S2-S3A00,2MBI600VN-170-50,2FSC0210L-DB,SK08110,FF1400R17IP4,SKM300GB17E4,PM124-NPC,GD450HF120C6S_G8
【应用】基于2FSD0115+即插即用驱动器用于200kW 1000Vac三电平地铁馈能逆变电源驱动方案
飞仕得Firstack基于数字驱动技术，开发了专门针对EconoDUAL™封装模块 NPC I型三电平的智能驱动解决方案：基于2FSD0115+即插即用驱动器的三电平应用方案。2FSD0115+B17-3L(三电平版本)相比较2FSD0115+B17（两电平版本）最大区别在于具有“三电平模式”和“分级关断”功能。可以有效解决EconoDUAL 封装模块的NPC I型三电平拓扑中的应用难点。
应用方案 发布时间 : 2020-07-07
【产品】飞仕得推出门极动态可控的HV1027P系列驱动器，专门针对IHV封装开发的即插即用型驱动
飞仕得推出的HV1027P系列驱动器是以 Firstack 数字智能型 IGBT 驱动为基础，专门针对 IHV封装开发的即插即用型驱动，适用4500V 及 6500V IGBT 模块，具有功能强大、可靠性高、EMC 特性良好等优点。
产品 发布时间 : 2022-04-25
【应用】Firstack（飞仕得）针对EconoDUAL™封装IGBT模块全系列驱动解决方案
Firstack（飞仕得）针对EconoDUAL™模块在不同应用领域都有系列驱动解决方案。2FSD0115+是专门针对EconoDUAL™封装模块开发的“高性价比”、“高可靠性”即插即用驱动器，尺寸和引脚定义完全兼容市面上同类产品，客户无需做任何修改即可使用。ED0215是专门针对新能源车开发的“高温，高性价比”即插即用驱动器，能够稳定可靠地运行在125℃的工作环温下等。
应用方案 发布时间 : 2020-08-11
【产品】新能源汽车领域HP1与HP1-DC6专用IGBT驱动器TP-HP1，集成母线电压和温度隔离采样功能
TP-HP1是飞仕得针对新能源车领域HybridPACK™1和HybridPACK™1-DC6模块开发的即插即用型一体IGBT驱动器，集成母线电压以及温度隔离采样功能，体积小，可靠性高，客户无需在驱动器调试上投入额外精力，即可保证IGBT长期安全可靠工作。
新产品 发布时间 : 2020-08-29
【产品】专门针对新能源车开发的“高温，高性价比”即插即用驱动器ED0215，采用专业的车用接插件
ED0215 是基于飞仕得Firstack 专门针对新能源车开发的“高温，高性价比”即插即用驱动器，能够稳定可靠的运行在105℃的工作环境下，同时，该驱动器采用专业的车用接插件（Molex），适用于新能源大巴车、物流车等高温、高可靠性领域。
新产品 发布时间 : 2020-07-27
【产品】光口即插即用型驱动器PM0538-N-X，特别适用于NPC I 型三电平的内管尖峰抑制
飞仕得PM0538-N-X系列驱动产品是以Firstack 数字智能型 IGBT 驱动为基础，针对PrimePACKTM 类型模块开发的光口即插即用型驱动器。基于数字驱动技术，引入分级关断技术，可以有效解决系统大杂散电感下的关断尖峰问题，特别适用于NPC I 型三电平的内管尖峰抑制。PM0538-N-X 产品可以在尺寸与引脚定义上与同类产品完全兼容
新产品 发布时间 : 2020-07-22
【产品】两并联即插即用的数字智能驱动器PM99，具备故障管理功能
飞仕得（Firstack）数字智能型 IGBT 驱动是为大功率、高电压 IGBT 专门开发的，具有功能强大，可靠性高等特点，适用于两电平变流器，其应用覆盖新能源、轨道交通、工业传动及智能电网等各个领域。 PM99 系列驱动产品是以 Firstck数字智能型 IGBT 驱动为基础，针对PrimePACK模块开发的两并联即插即用型驱动，具备故障管理功能。
新产品 发布时间 : 2020-09-16
【产品】1FSD215两并联即插即用一体板驱动器，可支持两个1700V/3600A或3300V/1500A模块并联
1FSD215驱动产品是以飞仕得Firstack 数字智能型 IGBT 驱动为基础，针对 Infineon IHM 模块开发的即插即用型驱动。产品是两并联即插即用一体板驱动器，适用于IHM封装的IGBT模块两并联工作，可以支持两个1700V/3600A或3300V/1500A模块并联。驱动器采用CPLD为数字控制核心，配置数字控制，通过优化驱动，即能达到降低IGBT关断尖峰，拓张模组使用工况边界；
新产品 发布时间 : 2020-07-12
现货市场
服务
可定制变压器电压最高4.5KV，高频30MHz；支持平面变压器、平板变压器、OBC变压器、DCDC变压器、PLC信号变压器、3D电源、电流变压器、反激变压器、直流直流变压器、车载充电器变压器、门极驱动变压器等产品定制。
最小起订量： 100000 提交需求>
测试范围：扬兴晶振全系列晶体，通过对晶体回路匹配分析，调整频率、驱动功率和起振能力，解决频偏、不起振、干扰、频率错误等问题。技术专家免费分析，测完如有问题，会进一步晶振烧录/修改电路。
实验室地址： 深圳 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论