1SC2060P

Hochleistungs- / Hochfrequenz-Einkanaltreiber-Core in SCALE-2 Technologie

SCALE-2 Technologie mit Planar-Transformatoren

60A Gatestrom zur parallelen Ansteuerung großer IGBT-Module

20W Ausgangsleistung für Hochfrequenz-Anwendungen bis 500kHz

Kurzbeschreibung

Mit dem 1SC2060P stellt CONCEPT ein neues Mitglied der Treiber-Core Familie vor. Der Hochleistungs-SCALE-2 Treiber bedient IGBT- und MOSFET-Module in Applikationen hoher Ansteuerleistung wie beispielsweise induktiver Erwärmung, resonanter Topologien, Hochfrequenz-Umrichtern und Parallelschaltungen stromstarker Module.

Durch die erstmalige Einführung planarer Transformatoren bei diesem Gatetreiber werden neue Dimensionen der Leistungsdichte, Störsicherheit und Zuverlässigkeit erschlossen.

Ausgestattet mit der neuesten SCALE-2 Technologie eröffnet der Treiber-Core die Möglichkeit, mit Taktfrequenzen bis 500kHz zu arbeiten – und dies mit Bestwerten in der Effizienz. Der 1SC2060P vereinigt in sich einen vollständigen Treiber-Core mit allen zur Ansteuerung notwendigen Komponenten wie z.B. isoliertem DC/DC-Wandler, Kurzschluss-Schutz, verbessertem Active Clamping sowie Versorgungsspannungsüberwachung.

Aufgrund seiner extrem kompakten Abmessungen von 44mm x 74mm bei einer Gesamthöhe von lediglich 7mm bietet der 1SC2060P einen äusserst ansprechenden Form-Faktor. Verglichen mit konventionellen Treibern ermöglicht das hochintegrierte SCALE-2 Chipset 80% an Bauteilen einzusparen. Dieser Vorteil schlägt sich eindrucksvoll in erhöhter Zuverlässigkeit bei gleichzeitig minimierten Kosten nieder.

Die eingebettete Parallelschalt-Fähigkeit erlaubt den einfachen und durchgängigen Entwurf von Umrichtern in allen Leistungsklassen.

IGBT-Modus

Die Zusammenführung von 60A Gatestromfähigkeit mit 20W Ausgangsleistung macht den 1SC2060P zur idealen Hochleistungs-Treiberplattform sowohl für Einzelmodule als auch Parallelschaltungen. Im spezialisierten IGBT-Modus liefert der Treiber eine bipolare Gatespannung von +15V/-10V. Dabei wird die Einschaltspannung auf konstante 15V ausgeregelt, unabhängig von der momentan entnommenen Ansteuerleistung.

Die überragende EMC ermöglicht selbst in den härtesten Industrie-Anwendungen einen verlässlichen und sicheren Betrieb. Der 1SC2060P ist zur Ansteuerung von Hochleistungs-IGBT-Modulen bis 1700V Sperrspannung geeignet.

MOSFET-Modus

Der Treiber-Core besitzt einen eigenständigen MOSFET-Modus. In dieser Betriebsart können Sie die Ausgangsspannung völlig frei im Bereich zwischen 10V und 20V selbst wählen. Diese Freiheit erleichtert es, das Maximum aus den bis zu 500kHz Ansteuerfrequenz des 1SC2060P für Ihre Applikation bereitzustellen.

Mit einer hohen Ausgangsleistung, kurzer Durchlaufverzögerung und extrem geringen Jitter-Werten ist der 1SC2060P prädestiniert zum Einsatz in ultra-schnellen Schalt-Topologien, welche die enormen Fähigkeiten moderner MOSFET-Leistungsbauelemente zu nutzen vermögen.

Vorteile in Hochfrequenz-Anwendungen

Um Leistungsbauelemente in Hochfrequenz-Anwendungen optimal anzusteuern, bedarf es nicht nur hoher Ansteuerleistungen und grosser Gateströme, sondern es ist in besonderem Masse wichtig, eine genaue Kontrolle über entscheidende Treiberparameter, wie z.B. der Durchlaufzeit und dem damit zusammenhängenden Jitter auszuüben. Ein schneller Treiber mit geringer Durchlaufzeit führt hierbei zu erheblich geringerer Phasendrehung im Regelkreis der Leistungs-Anwendung. Eine geringe Phasendrehung ist äusserst wichtig für die Stabilität des Regelkreises und macht es überhaupt erst möglich, die Vorteile hochfrequenten Schaltens zu nutzen.

Als SCALE-2 Treiber-Core verfügt der 1SC2060P über die familientypischen Leistungsdaten von weniger als 80ns Durchlaufzeit bei extrem niedrigen Jitter-Werten von unter ±1ns. Es ist diese einzigartige Kombination von hoher Ausgangsleistung mit feinfühliger Präzision, welche den 1SC2060P zur ersten Wahl macht, wenn es darum geht, hochgradig optimierte Systeme anzusteuern, wo genaueste Kontrolle über die Signalführung entscheidend ist.

Ansteuerung parallelgeschalteter IGBTs

Der Treiber erlaubt die direkte Parallelschaltung einer beliebigen Anzahl IGBT-Module mit individuellem Treiber. Dieses neue Konzept ist bahnbrechend für einfache und sichere Parallelschaltung. Erstmals ist es praktisch ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand möglich, Umrichterbaureihen sowohl mit Einzelmodulen als auch mit parallelgeschalteten IGBTs aufzubauen.

Direkte Parallelschaltung: Wie funktioniert's?

Technische Daten im Überblick

Parameter	Min	Typisch	Max	Einheit
Speisespannung, nominal		15		V
Stromaufnahme @ f_IN 0Hz		52		mA
Stromaufnahme bei Volllast		1,58		A
Ausgangsleistung		20		W
Gatespannung IGBT-Mode		+15/-10		V
Gatespannung MOSFET-Mode		+10...20/0		V
Ausgangsstrom (Max. Gatestrom)	-60		+60	A
Schaltfrequenz f_IN	0		500	kHz
Taktverhältnis	0		100	%
Einschaltverzögerung		75		ns
Ausschaltverzögerung		70		ns
Ausgang Anstiegszeit		10		ns
Ausgang Fallzeit		15		ns
Kriechstrecke	15			mm
Luftstrecke	15			mm
Isolationsprüfspannung	5000			V_AC
Teilentladungs-Aussetzspannung	1768			V_peak
dU/dt-Festigkeit, Eingang zu Ausgang		100		kV/us
Betriebstemperatur	-40		+85	°C