近年來，隨著技術(shù)進步和國家政策支持，我國新型儲能已逐步在電力輔助服務(wù)、用戶側(cè)電價管理、新能源消納以及電網(wǎng)輸配電服務(wù)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

為有效降低成本、提升效率，市場對中小功率平臺的要求越來越高，電壓等級從最高1000V上升到1500V，功率等級從70kW上升到250kW，未來I型三電平將成為主流拓撲。

針對這一需求，青銅劍技術(shù)推出了適用于1500V以下的I型三電平系統(tǒng)（NPC/ANPC）自帶邏輯時序功能的緊湊型IGBT驅(qū)動核2QD0225T12-Q。

2QD0225T12-Q

圖1 產(chǎn)品實物照片

2QD0225T12-Q是基于青銅劍技術(shù)自主開發(fā)的第二代ASIC芯片組設(shè)計的雙通道緊湊型驅(qū)動器，適用于I型三電平小功率應(yīng)用場合，能滿足I型三電平所要求的正常開關(guān)邏輯以及故障時序關(guān)斷邏輯功能。此驅(qū)動器體積小、功能全、運用靈活、外圍電路簡單，適配1200V以下的IGBT模塊，搭配底座板可支持多拓撲結(jié)構(gòu)以及多并聯(lián)方案的運用。

應(yīng)用領(lǐng)域

儲能變流器

光伏逆變器

風(fēng)電變流器

產(chǎn)品優(yōu)勢

可靠性高：信號采用變壓器隔離傳輸，壽命長，失效率低

體積緊湊：長寬高僅68mm*39mm*13.2mm，利于功率單元結(jié)構(gòu)設(shè)計

性價比高：低成本，外圍電路簡單，適用于兩電平、三電平等拓撲結(jié)構(gòu)，運用靈活，更簡單更高效

產(chǎn)品特點

雙通道IGBT驅(qū)動器

單通道驅(qū)動功率2W，峰值電流±25A

兼容5V/15V輸入邏輯

集成隔離DC/DC電源

集成原邊/副邊電源欠壓保護

集成VCE短路保護

集成正常開關(guān)時序

集成故障時序關(guān)斷

集成軟關(guān)斷

單通道驅(qū)動功率高達2W

2QD0225T12-Q基于青銅劍技術(shù)新一代ASIC芯片組進行了升級，將單通道功率提升至2W，以滿足高開關(guān)頻率條件下的高門極功率需求。如下圖所示，在滿功率情況下，溫升小于37K。

圖2 單通道2W滿載運行溫升圖（環(huán)溫25℃）

峰值電流高達±25A

驅(qū)動核峰值電流提升至25A，滿足新一代IGBT模塊門極電阻小、高峰值電流的要求。如下圖所示，峰值電流可達25A以上。

圖3 驅(qū)動峰值電流（Rg=0Ω）

自適應(yīng)的軟關(guān)斷功能

驅(qū)動器內(nèi)部門極閉環(huán)控制，軟關(guān)斷波形智能調(diào)節(jié)，當(dāng)進入退飽和保護時，門極會按照設(shè)定下降曲線進行2us時長的軟關(guān)斷，無需再額外增加和調(diào)節(jié)軟關(guān)斷電阻，極大的方便了客戶端調(diào)試過程。測試波形如下圖4所示：

圖4 驅(qū)動自帶2us軟關(guān)斷保護功能

I型三電平正常開關(guān)邏輯功能

驅(qū)動器滿足I型三電平開關(guān)時序要求，即內(nèi)管要先于外管開通，而外管先于內(nèi)管關(guān)斷（注：延遲時間可調(diào)）。如下圖5/圖6所示：

圖5 正常開通時序

圖6 正常關(guān)斷時序

I型三電平故障時序關(guān)斷功能

驅(qū)動核滿足I型三電平對故障時序關(guān)斷邏輯的要求。即當(dāng)觸發(fā)內(nèi)管短路時：外管先于內(nèi)管進行軟關(guān)（注：延遲時間可調(diào)）。當(dāng)觸發(fā)外管短路時：外管會立即進行軟關(guān)，內(nèi)管需要等下一個關(guān)斷脈沖進行硬關(guān)，但此時內(nèi)管承受的尖峰電壓風(fēng)險很低。如下圖7/圖8所示：

圖7 內(nèi)管觸發(fā)故障

圖8 外管觸發(fā)故障

體積緊湊，便于功率單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計

驅(qū)動核的長寬高僅68mm*39mm*13.2mm，變壓器高度僅有8.0mm，小巧的體積便于客戶功率單元部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計。外形尺寸圖如下圖9所示：

圖9 外形尺寸圖

注：1）圖示單位為mm；2）圖中公差符合ISO 2768-1。

總結(jié)

2QD0225T12-Q驅(qū)動核實現(xiàn)在小功率平臺應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)突破，從驅(qū)動功率、峰值電流、邏輯功能以及體積緊湊度等多方面都進行了優(yōu)化升級，拓撲結(jié)構(gòu)也從兩電平上升到能滿足對開關(guān)時序邏輯功能有強烈要求的I型三電平應(yīng)用領(lǐng)域，契合了新市場日新月異的產(chǎn)品需求。