Gate-Treiber-Platinen
Gate-Treibermodule für IGBTs, MOSFETs und SiC-FETs
Gate Driver Boards sind komplexe Blöcke, die Leistungsschalter mit dem Steuergerät verbinden. Mit anderen Worten, ihre grundlegende Funktion besteht darin, eine Isolierung zwischen Hochspannungsschaltkreis und Niederspannungssteuerung zu gewährleisten. Außerdem sorgen sie bei High-Side-Anwendungen für eine Pegelverschiebung des Treiberausgangs zur Source/Emitter-Masse. Darüber hinaus erfordert jeder Typ von Leistungsschaltern unterschiedliche Ausgangsspannungs- und -stromstärken und ist anwendungsspezifischen Risiken wie hohem dv/dt und Kurzschlussbedingungen ausgesetzt.
Außerdem ist eine geringe Ausbreitungsverzögerung für Hochfrequenzschaltungen erforderlich, die je nach Topologie der Schaltung und des verwendeten Schalters variiert. Daher bieten alle verfügbaren Gate-Treiberkarten angemessene Merkmale und Funktionen, die die meisten Anwendungen und Geräte wie IGBTs, MOSFETs und Siliziumkarbid-FETs (SiC) abdecken. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Gate-Treiberkarten Ihnen dabei helfen, Ihren Schaltkreis mit Leichtigkeit und Flexibilität in allen Leistungsschaltanwendungen zu betreiben.
Wie wählt man einen geeigneten Gate-Treiber für seine Anwendung aus?
| Serie | Am besten für | Spezifikationen | Frequenz | Schutz |
|---|---|---|---|---|
| GDC | SiC-FETs, MOSFETs | 110 ns P.D., 100 kV/us CMTI | 50 kHz | Ja, SiC/MOSFET Optimiert |
| GDA | IGBTs | 150 ns P.D., 35 kV/us CMTI | 50 kHz | Ja, IGBT-optimiert |
| GDX | IGBTs, SiC-FETs, MOSFETs | 30 ns P.D., 100 kV/us CMTI | 3 MHz | Nein |
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Funktionaler Block
GDC Hartmetall-Serie
SiC-Gate-Treiberplatinen mit erweitertem Schutz
Die GDC-Serie umfasst hochleistungsfähige, vollständig isolierte SiC/IGBT/MOSFET-Gate-Treibermodule für 2, 4 und 6 Schalter. Sie eignen sich daher für die Entwicklung von Prototypen von mehrphasigen Wechselrichtern in Forschungs- und Ausbildungsprojekten. Diese Treiber verwenden den intelligenten und leistungsstarken Gate-Treiber-IC ISO5852 von Texas Instrument und verfügen über eine Logik zur Erzeugung von Totzeiten, eine Fehlerverriegelungslogik, Eingangs- und Ausgangsanzeige-LEDs, Testpunkte und einen integrierten 5-V-Regler, der zur Versorgung externer Steuerschaltungen verwendet werden kann.
Das bemerkenswerteste Merkmal dieser Module ist, dass sie Kurzschlussbedingungen durch Entsättigungserkennung erkennen. Infolgedessen wird der Schalter sicher ausgeschaltet und die Steuerung erhält ein isoliertes Fehlerrückmeldesignal. Diese Serie hat auch eine sehr hohe Gleichtaktfestigkeit von 100 kV/us. Mit anderen Worten, sie nutzt die hohe Schaltgeschwindigkeit der SiC-FETs voll aus. Dieses Produkt kann mit verschiedenen Ausgangsspannungen bestellt werden, die für die verschiedenen verfügbaren SiC-FETs der Marke geeignet sind: +20/-5, +18/0, +15/0, +15/-5 & +15/-15.
Eigenschaften
✓ Geeignet für 1200V SiCs/MOSFETs/IGBTs Schalten bis zu 50 kHz
✓ Kurzschlussschutz mit Softabschaltung
✓ Aktiver Müller- und Ausgangs-UVLO-Schutz
✓ Fehlerrückmeldung und Fehlerverriegelungsschutz
✓ Konfigurierbare PWM/unabhängige Eingänge mit einstellbarer Totzeit
✓ Optische und elektrische Rückmeldung mit LEDs und Prüfpunkten
Verfügbare Modelle
GDA Fortgeschrittene Serie
IGBT-Gate-Treiberplatinen mit erweitertem Schutz
Die GDA-Serie umfasst hochleistungsfähige, vollständig isolierte IGBT/MOSFET-Gate-Treibermodule mit fortschrittlichen Schutzfunktionen, die in 2-, 4- und 6-Kanal-Konfigurationen erhältlich sind. Damit bieten sie ausreichend Modularität und eignen sich für die Entwicklung von Prototypen für mehrphasige Wechselrichter in Forschungs- und Ausbildungsprojekten.
Die Gate-Treiberplatinen verwenden einen intelligenten Gate-Treiber-IC, der zunächst einen Kurzschluss mit Entsättigungserkennung erkennt und daraufhin den Schalter ausschaltet und ein Fehlerrückmeldungssignal ausgibt. Darüber hinaus können Sie eine Fehlerverriegelungsschaltung aktivieren, die das Modul automatisch abschaltet und den Betrieb erst nach einem Stromreset wieder aufnimmt. Zu den weiteren Merkmalen gehören eine Logik zur Erzeugung von Totzeiten, Eingangs- und Ausgangsanzeige-LEDs, Testpunkte und ein integrierter 5-V-Regler, der zur Versorgung externer Steuerschaltungen verwendet werden kann.
Eigenschaften
✓ Geeignet für 1200V IGBTs/MOSFETs Schalten bis zu 50 kHz
✓ Kurzschlussschutz mit Softabschaltung
✓ Aktiver Müller- und Ausgangs-UVLO-Schutz
✓ Fehlerrückmeldung und Fehlerverriegelungsschutz
✓ Konfigurierbare PWM/unabhängige Eingänge mit einstellbarer Totzeit
✓ Optische und elektrische Rückmeldung mit LEDs und Prüfpunkten
Verfügbare Modelle
GDX Xtreme-Serie
Unsere vielseitigsten Hochgeschwindigkeits-Gate-Treibermodule für SiC, MOSFET und IGBTs
Bei der GDX-Serie handelt es sich um hochleistungsfähige, vollständig isolierte SiC/IGBT/MOSFET-Gate-Treibermodule für 2, 4 und 6 Schalter. Sie eignen sich daher für die Entwicklung von Prototypen mehrphasiger Wechselrichter in Forschungs- und Ausbildungsprojekten. Die Bausteine verwenden den hochleistungsfähigen Gate-Treiber-IC UCC21520 von Texas Instrument und verfügen über eine Logik zur Erzeugung von Totzeiten, Eingangs- und Ausgangsanzeige-LEDs, Testpunkte und einen eingebauten 5-V-Regler, der für die Versorgung externer Steuerschaltungen verwendet werden kann.
Das bemerkenswerteste Merkmal dieses Moduls ist seine extrem niedrige Ausbreitungsverzögerung von weniger als 30ns. Dadurch können sie Ihnen bei Anwendungen mit hohen Schaltfrequenzen wie ZVS- und ZCS-Topologien helfen und sind ideal für kaskadierte und parallele Topologien geeignet, um die Unterschiede zwischen den Schaltern zu minimieren. Insgesamt erreicht dieses Modul den schnellsten Gate-Drive-Betrieb und die geringste Ausgangssignalverzerrung, was Ihnen bei Hochfrequenz-Schaltanwendungen zugute kommt.
Aufgrund der sehr hohen Schaltgeschwindigkeiten von SiC-FETs ist eine hohe Störfestigkeit für den ordnungsgemäßen Betrieb des Gate-Treibermoduls erforderlich. Daher bietet die GDX-Serie eine sehr hohe Gleichtaktstörfestigkeit von 100 kV/us, damit Sie das Beste aus Ihrem SiC-Schaltkreis herausholen können. Dieses Produkt kann mit verschiedenen Ausgangsspannungen bestellt werden, die für verschiedene auf dem Markt erhältliche SiC-FETs geeignet sind. Verfügbare Optionen sind +20/-5, +18/0, +15/0, +15/-5 & +15/-15.
Eigenschaften
✓ Unsere vielseitigsten Gate-Treiber Geeignet für 1200V SiC FETs, MOSFETs & IGBTs.
✓ Konfigurierbare PWM/High-Low/Independent-Eingänge mit einstellbarer Totzeit.
✓ Ultraschnelle Schaltgeschwindigkeiten von bis zu 3 MHz mit nur 30ns Ausbreitungsverzögerung.
✓ Ausgang UVLO-Schutz.
✓ Visuelle und elektrische Rückmeldung mit LEDs und Prüfpunkten.
Verfügbare Modelle
FAQs
Wie wähle ich den Anschnittwiderstand für meine Anwendung?
Die Wahl des richtigen Werts des externen Gate-Widerstands ist entscheidend für die Begrenzung des Rauschens und der Energieverluste beim Schaltvorgang und kann je nach verwendetem Transistor variieren. Das Datenblatt des Transistor-ICs zeigt aufgezeichnete Testwerte für den Betrieb unter optimalen Bedingungen, zu denen auch der Wert des externen Gate-Widerstands (RGATE) gehört, der das Schalten unter Minimierung der Einschalt- (Eon) und Ausschaltverluste (EOFF) ermöglicht.
Wie wählt man die Ausgangsspannung des Gate-Treibers?
Der optimale Wert der Gate-Treiber-Ausgangsspannung hängt vom verwendeten Schalter ab. Normalerweise gibt es für SiC-FETs mehrere empfohlene Spannungen wie +20/-5V, +18/0V und +15/-5V. Weitere Informationen finden Sie in der Tabelle der absoluten Maximalwerte im Datenblatt des Schalters.
Was ist der Unterschied zwischen IGBT- und SiC-Gate-Treibern?
SiC-Gate-Treiber haben im Vergleich zu IGBT-Gate-Treibern eine höhere Gleichtaktunterdrückung und eine geringere Ausbreitungsverzögerung, wodurch sie sich für Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten eignen und gleichzeitig über alle fortschrittlichen Schutzfunktionen verfügen.
Wie kann ich diese Gatetreiberplatinen an meine Schaltung anschließen?
Jeder Ausgangskanal der Gate-Treiberplatine verfügt über einen Steckverbinder, der direkt an den Gate-Source/Emitter-Anschluss mit dem gewählten Gate-Widerstand angeschlossen werden kann, um die erforderliche Gate-Spannung für den Schaltvorgang bereitzustellen.
