IGBT-Treiber von CONCEPT vereinen sowohl analoge als auch digitale Ansätze. Die hochintegrierten SCALE und SCALE-2 Chipsets in jedem CONCEPT-Treiber beruhen auf einer Mixed-Signal-Architektur. Diese nutzt ganz gezielt die jeweiligen Stärken analoger Zellen und digitaler Blöcke, um eine maximale Leistungsfähigkeit zu erzielen.
Eine digitale Steuerung und Überwachung des Startup-Verhaltens kann zum Beispiel wesentlich präziser sein als ihr analoges Äquivalent, wenn man die vielfältigen Umgebungsbedingungen, Spannungsvariationen und die Bauelement-Alterung berücksichtigt. Ebenso können durch digitale Filter und digitales Ablaufmanagement erheblich Chipfläche, und damit Kosten, eingespart werden.
Gänzlich anders verhält es sich z.B. mit der IGBT-Kurzschluss-Erfassung. In dieser kritischen Funktion kommt der natürliche Geschwindigkeitsvorteil analoger Signalverarbeitung zu tragen. Würde man versuchen, diese Schaltungsfunktion digital nachzubilden, so müsste man entweder extrem hochgetaktete Prozessoren verwenden, welche entsprechend teuer sind, oder man ist gezwungen, bis zur adäquaten Reaktion einige Zeit zu warten.
Ein weiteres Anwendungsgebiet auf dem analoge Schaltungen nicht zu ersetzen sind, ist die Optimierung des IGBT-Schaltverhaltens durch Active Clamping, di/dt-Feedback und du/dt-Begrenzung. Eine digitale Programmierung der entsprechenden Beschaltungsnetzwerke mag zwar die Produktionskosten des Treibers senken, die Ergebnisse einer solchen „digitalen“ Adaption sind jedoch zwangsläufig durch grobe Abstufungen und Auslegungskompromisse geprägt. Im Endeffekt erlaubt nur die aufwendige Feineinstellung aller zur Verfügung stehenden Parameter eine wirklich optimale Ausnutzung, wie sie in Anbetracht des hohen Preises von Leistungsmodulen unabdingbar ist.
Grundsätzlich stellt sich die Frage, wie viel digitalen Overhead für Schnittstellen, A/D-Wandler etc. man für einen IGBT-Treiber zu zahlen bereit ist – und ob sich auch ein Anwendungsvorteil daraus ergibt.
IGBT- und MOSFET-Module müssen aufgrund ihres komplexen Schaltverhaltens auch in Zukunft als analoge Komponenten betrachtet werden, will man das Maximum an Leistung aus ihnen herausholen. Die Aufgabe des Treibers ist es hierbei gerade, als Bindeglied zu fungieren zwischen digitaler Mustergenerierung und der zwangsläufig analogen „wirklichen Welt“.
Wir bei CONCEPT sind überzeugt, dass nur in der bewussten und genau abgewogenen Kombination von analoger und digitaler Umsetzung ein Optimum an Leitungsfähigkeit und Kosteneffizienz erzielt werden kann.
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