2SC0650P

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

SCALE-2 Technologie mit Planar-Transformatoren

50A Gatestrom und 2 x 6W Ansteuerleistung

Ultra-flach bei höchster Leistungsdichte

Kurzbeschreibung

Der neue SCALE-2 Dualtreiber-Core 2SC0650P vereint höchste Leistungsdichte mit breiter Anwendbarkeit. Der Treiber wurde für Hochleistungs- sowie Hochfrequenz-Anwendungen entworfen, in denen höchste Zuverlässigkeit gefordert ist. Er ist geeignet für IGBTs mit Sperrspannungen bis 1700V und verfügt ausserdem über einen dedizierten MOSFET-Mode. Die eingebettete Parallelschalt-Fähigkeit erlaubt den einfachen und durchgängigen Entwurf von Umrichtern in allen Leistungsklassen. Weiterhin werden Multilevel-Topologien unterstützt.

Technologievorteile

CONCEPTs patentierte Planar-Trafo-Technologie stellt eine effektive und langzeitzuverlässige Hochspannungsisolation sicher und setzt neue Meilensteine hinsichtlich Kompaktheit, Störsicherheit und Leistung. Die überragende EMV ermöglicht selbst in den härtesten Industrie-Anwendungen einen verlässlichen und sicheren Betrieb.

Seine ultraflache Bauform mit nur 6.5mm Bauhöhe bei einer Grundfläche von 57 x 62mm erlaubt es dem 2SC0650P, auch engste Einbauräume effizient zu nutzen. Verglichen mit konventionellen Treibern ermöglicht das hochintegrierte SCALE-2 Chipset etwa 85% an Bauteilen einzusparen. Dieser Vorteil schlägt sich eindrucksvoll in erhöhter Zuverlässigkeit bei gleichzeitig minimierten Kosten nieder.

Ausgestattet mit der neuesten SCALE-2 Technologie eröffnet der Treiber-Core die Möglichkeit, mit Taktfrequenzen bis 150kHz zu arbeiten – und dies mit Bestwerten in der Effizienz. Der 2SC0650P vereinigt in sich einen vollständigen, zweikanaligen Treiber-Core mit allen zur Ansteuerung notwendigen Komponenten wie z.B. isoliertem DC/DC-Wandler, Kurzschluss-Schutz, verbessertem Active Clamping sowie Versorgungsspannungsüberwachung. Jeder der beiden Ausgangskanäle ist galvanisch von der Primärseite und dem anderen Sekundär-Kanal isoliert.

IGBT-Modus

Pro Kanal steht ein Ausgangsstrom von 50A und je 6W Ansteuerleistung zur Verfügung, dies macht den 2SC0650P zur idealen Treiberplattform sowohl für Hochleistungsmodule als auch für 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 mit einer dU/dt-Festigkeit von mehr als 100V/ns ermöglicht selbst in den härtesten Industrie-Anwendungen einen verlässlichen und sicheren Betrieb. Der 2SC0650P 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 150kHz Ansteuerfrequenz des 2SC0650P für Ihre Applikation bereitzustellen.

Mit einer hohen Ausgangsleistung, kurzer Durchlaufverzögerung und extrem geringen Jitter-Werten ist der 2SC0650P 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 2SC0650P 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 2SC0650P 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		78		mA
Stromaufnahme bei Volllast		1,2		A
Ausgangsleistung pro Kanal		6		W
Gatespannung IGBT-Mode		+15/-10		V
Gatespannung MOSFET-Mode		+10...20/0		V
Ausgangsstrom (Max. Gatestrom)	-50		+50	A
Schaltfrequenz f_IN	0		150	kHz
Taktverhältnis	0		100	%
Einschaltverzögerung		75		ns
Ausschaltverzögerung		70		ns
Ausgang Anstiegszeit		15		ns
Ausgang Fallzeit		30		ns
Kriechstrecke Primär-Sekundär	15			mm
Kriechstrecke Sekundär-Sekundär	25			mm
Luftstrecke Primär-Sekundär	15			mm
Luftstrecke Sekundär-Sekundär	6,5			mm
Isolationsprüfspannung	5000			V_AC
Teilentladungs-Aussetzspannung	1768			V_peak
dU/dt-Festigkeit, Eingang zu Ausgang		100		kV/us
Betriebstemperatur	-40		+85	°C