【产品】针对PrimePACK模块开发的三并联即插即用一体驱动器PM110TRP

时间： 2020-08-08 来源：飞仕得

技术问答

Firstack（飞仕得）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。

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。

图1 产品照片

主要功能

◆短路保护

驱动电路通过检测IGBT开通时的集电极电压VCE来判断IGBT是否处于短路状态。
集电极电压通过高压二极管来检测。当 VCE电压超过设定阈值，驱动判定IGBT处于短路状态，驱动将启动软关断，将IGBT缓慢的关断, 同时将故障返回给上位机。

◆欠压保护

驱动板同时监测副边侧正负电源。当副边侧正电压或者负电压低于阈值电压时，驱动电路将判定发生了欠压故障，驱动电路将自动封锁IGBT，同时反馈一个故障信号给上位机。当故障消除后，再经过阻断时间（blocktime），原边的故障口会自动复位。
对于IGBT桥臂， Firstack智能驱动强烈建议不要让桥臂中的任一个IGBT工作在欠压状态。由于CGC的存在，当桥臂中的某个IGBT开通时，其带来的高dv/dt可通过CGC 耦合到另一个IGBT，导致另一个IGBT微导通。同时，较低的门极电压，将增大IGBT 的开关损耗。

◆软关断

当发生短路直通时，IGBT会迅速退饱和，其两端的电压VCE会达到直流母线电压；而流过IGBT的电流IC，会达到额定电流的4倍甚至更多，取决于IGBT的类型及门极电压。这时，IGBT所消耗的功率，会瞬时达到兆瓦级。如果不能在很短的时间内减小短路电流，IGBT会因为芯片过热而烧毁。然而，如果短路时的关断速度像正常关断一样快，会产生很大的di/dt，由于寄生电感的存在，该di/dt会在IGBT两端带来很大的电压尖峰，使得IGBT过压击穿。
为了解决短路时巨大的关断尖峰，Firstack智能驱动电路引入了软关断技术。在 IGBT发生短路直通时，在保证短路时间不超过10us的前提下，通过缓慢的降低门极电压VGE，既保证了IGBT芯片不会因为过温烧毁，也有效降低了di/dt，避免了关断时的电压尖峰，保证了IGBT的安全。

◆NTC温度保护

随着模块封装技术的进步，越来越多的模块内部开始集成温度传感器，NTC就是其中的一种方式，像PrimePACKTM、EconoDUALTM等模块，内部就集成了NTC。 NTC 位于DCB上，与芯片有几毫米的距离，但是当芯片失效时产生的电弧，可能碰到NTC，因此在处理NTC时，出于安规的考虑，需要满足EN50178规范。

Firstack 智能驱动集成了温度保护电路，当 NTC的阻值低于（高于）某个预设值后，便认为发生了过温（低温）保护。由于NTC距离芯片不远，电磁环境恶劣，Firstack 智能驱动会通过智能故障管理系统对温度保护信号做滤波，确定为真实的温度故障后，会将该过温信号通过隔离器件（光耦或者光纤）返回给上位机。
对于水冷系统，NTC的默认保护阈值为85℃；对于风冷系统，NTC的默认保护阈值为105℃。

◆最小死区

驱动板具有最小3.3us的死区功能，当上管和下管 PWM信号死区小于3.3us时，
驱动会产生3.3us死区。而当上管和下管PWM信号死区大于3.3us时，驱动保留控制
信号的死区。

订购信息
PM110TRP 可以支持多个厂家不同型号的PrimePACKTM模块，在选购时，请在驱动型号后面，添加模块型号，以便我们提供最符合您需求的驱动。选购时，请提供具体的驱动型号，格式如下：PM110TRP-XXX,XXX表示具体的模块型号，如PM110TRP-FF1000R17IE4。

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