PI推出两款全新门极驱动器，以能源数字化助力“双碳”目标

虽然过去十年，风电和光伏产业实现了从小到大、由弱到强的跨越式发展。但在现有的技术条件下，风光发电的实际利用率远远跟不上其发展趋势。随着“双碳”目标与构建新型电力系统的提出，如何以技术的力量提升可再生能源利用比例，推动降碳减排实现绿色发展，已成为所有相关企业面前的一道必答题。

为了顺应“双碳”目标和市场需求，近日全球领先的高压集成电路供应商Power Integrations（以下简称“PI”）推出了两款门极驱动器——SCALE-iFlex™ LT NTC和1SP0635V2A0D，旨在为业界提供一种风电变流器、光伏和储能应用的理想解决方案。

为了让大家更深入地了解这两款产品，近日PI高级应用工程师王皓经理在媒体沟通会上对其进行了详细的介绍。

SCALE-iFlex™ LT NTC

并联灵活，为业界潜心打造理想门极驱动器

据了解，此前PI已先后推出过SCALE-iFlex LT多模块驱动器，以及SCALE-iFlex Single单模块驱动器。如今最新发布的SCALE-iFlex™ LT NTC门极驱动器，则是对PI现有并联方案产品家族SCALE-iFlex的再次扩充。

“全新门极驱动器采用了PI独有的并联结构驱动技术，可以精确地实现开关模块之间的均流控制，从而达到提高系统功率的目的。”王皓介绍说，根据测试和仿真，每个模块的均流范围都在5%以内，因此客户在做系统设计的时候，就可以更充分地把模块利用起来，而无需考虑非均流导致的电流使用效率降低的问题。

在谈及设计优势时，王皓指出，SCALE-iFlex家族产品之所以能够以非常专业的方式处理模块并联，其背后的核心技术是模块适配门极驱动器（MAG）提供了本地门级控制回路。由于该产品的每个MAG都集成了模块温度（NTC）检测电路功能，而每个2SMLT0220D MAG单元的局部控制能够确保精确控制和开关，因此可以实现出色的均流。

与此同时，SCALE-iFlex™ LT NTC还有另一个独特的集成功能，那就是通过信号总线由MAG向绝缘主控板（IMC）提供4个模块门极驱动器的集成温度报告，在实现紧凑模块化设计的同时，还可使NTC提供精确的温度管理。

为了进一步节省空间，单个2SILT1200T绝缘主控板（IMC）单元最多可并联四个由MAG驱动的功率模块，由于其外形紧凑，主控板单元也可以安装在功率模块上。要知道，这样的设计对于采用多个功率模块并联的系统而言尤其重要。

除了并联这一大特点之外，SCALE-iFlex™ LT NTC还具有非常灵活的特性。据王皓介绍，在PI现有的解决方案中，客户可以自己掌控模块之间的间距，因为该产品采用的是线缆的方式进行连接，可以适配不同客户对于产品的设计需求。无论是风冷散热需要留出一定的距离，还是水冷方案所需的紧凑型设计，这款门极驱动器都能满足客户的个性化需求。

事实上，SCALE-iFlex™ LT NTC的优点还不止这些。该产品还采用了高级有源钳位（AAC）来提供精确的过压保护，通过内置NTC的方式有效提高了系统的可观测性和整体性能；而门极驱动器也完全符合IEC 61000-4-x（EMI）、IEC-60068-2-x（环境）和IEC-60068-2-x（机械）标准，并且可通过低压、高压和热循环等全面测试，从而将设计人员的开发时间缩短12-18个月；驱动器内部集成了完善的保护特性，还可选择增加三防漆工艺。

基于以上技术特征，SCALE-iFlex™ LT NTC门极驱动器非常适配于流行的100mmx140mm IGBT半桥模块，例如Mitsubishi LV100和Infineon XHP 2，以及耐压在2300V以内的碳化硅（SiC）衍生模块。

1SP0635V2A0D

即插即用，为客户量身定制最佳门极驱动器

作为此次PI推出的另外一款重磅新品，数字型1SP0635V2A0D门极驱动器同样具有行业领先的技术优势。

据王皓介绍，1SP0635V2A0D是一款单通道即插即用型门极驱动器，适配于尺寸为190mmx140mm的3.3kV以内的IHM和IHV IGBT模块，目前该产品主要应用于包括轨道牵引逆变器、电网和中压变频器等领域。“PI推出这款产品的最大意义在于，希望给客户提供更多的驱动层面的信息，以获取整个系统的数据收集，从而可以更好地对设备全生命周期建模进行维护。”

据了解，1SP0635V2A0D将PI成熟可靠的SCALE-2™开关性能和保护特性与可配置的隔离串行输出接口相结合，不仅增强了驱动器的设定灵活性，还能够提供全面的遥测报告，以实现准确的寿命估算。其内部集成了包括温度、器件和母线状态信息在内的多个检测电路，可以简化系统设计，并增强可观测性、控制性和可靠性。

“也就是说，这款驱动板不光有基本的驱动功能，它还可以实时地向控制系统传输IGBT驱动检测到的各种关键信息，包括不限于母线电压、门极状态、NTC温度等能看到的母线电压的实时值。”王皓如是说，这样的设计不仅可以简化温升管理，而且无需外部温度传感器。

为了从同类产品中脱颖而出，1SP0635V2A0D除了具备驱动器的基本功能之外，还新增了高级有源钳位（DAAC）功能，可以提供无限制的过压保护，并且还集成了直流母线电压测量功能，能够减少外部电路，降低系统复杂性和成本。而闭环门极电压、门极状态和短路监测功能，则可确保模块在设定的限值内操作，从而提高效率并避免严重故障。

至于其它特性，据官方介绍，1SP0635V2A0D还包括对光纤接口的状态监测，以确保正确接收开关指令。同样，门极监测可确保开关指令已正确执行，并且功率模块处于适当的操作状态。短路监测可提供精确的控制，指示门极驱动器在发生短路时做出恰当的响应。

另外值得一提的是，1SP0635V2A0D是PI发布的首款数字化驱动器，这也标志着PI已经成功地迈出了数字化转型的第一步。

总之，在从能源向可再生能源转变的过程中，半导体可以发挥出更多价值，在提高可靠性、促进能源生产率、提高效率、降低成本等方面均发挥着积极作用。可以预见，此次PI推出的SCALE-iFlex™ LT NTC和1SP0635V2A0D两款门极驱动器，势必将会给整个产业带来新的动能。