ED64-2-E说明书

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鲜禾赵
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<5% ( 推荐模组 ); 支持高温 105 的工作环境下长时间可靠运行同时, 该驱动器兼容并联 IGBT 模块 63mm 或 64mm 间距

1 ED64-2-E-33ZG 产品说明书概述 ED64-2-E-33ZG 是 Firstack 专门针对 EconoDUAL 封装开发的即插即用两并联驱动器驱动能力强大, 最大支持开关频率 ); 均流特性好, 不均流度 <5% ( 推荐模组 ); 支持高温 105 的工作环境下长时间可靠运行同时, 该驱动器兼容并联 IGBT 模块 63mm 或 64mm 间距 ( 模块中心距 ), 接插件引脚定义兼容 2FSD0115+ 或其他类似产品图 1 产品照片 Page 1

2 目录概述... 1 系统框架图... 3 使用步骤及注意事项... 4 机械尺寸图... 5 引脚定义... 6 驱动参数... 7 主要功能说明 PWM 互锁短路保护欠压保护软关断门极电阻位置指示订购信息技术支持法律免责声明联系方式 Page 2

3 系统框架图 V CE 检测 C 极上管 PWM 输入上管故障返回数字控制核推挽 V CC1 G1 极辅助 E1 极推挽 V CC1 G2 极辅助 E2 极软关断电源检测 = V CC1 COM 1 V EE1 V IN = V CC2 COM 2 V EE2 V CE 检测 C 极下管故障返回 V CC2 V CC2 下管 PWM 输入数字控制核推挽 G1 极辅助 E1 极推挽 G2 极辅助 E2 极软关断电源检测图 2 系统框架图 Page 3

4 使用步骤及注意事项驱动器简便使用的相关步骤如下 : 1. 选择合适的驱动器使用驱动器时, 应注意该驱动器适配的 IGBT 模块型号对于非指定 IGBT 模块无效, 使用不当可能会导致驱动和模块失效 2. 将驱动器安装到 IGBT 模块上对 IGBT 模块或驱动器的任何处理都应遵循国际标准 IEC 第 Ⅸ 章或 IEC 要求的静电敏感器件保护的一般规范 ( 即工作场所工具等必须符合这些标准 ) 如果忽视这些规范,IGBT 和驱动器都可能会损坏 3. 将驱动器连接到控制单元将驱动器接插件连接到控制单元, 并为驱动器提供合适的供电电压 4. 检查驱动器功能检查门极电压 : 对于关断状态, 额定门极电压在相应的数据手册中给出, 对于导通状态, 该电压为 15V 另请分别检查对应有控制信号和无控制信号时驱动器的输入电流这些测试应在安装前进行, 因为安装后可能无法接触到门极端子 5. 设置和测试功率单元系统启动之前, 建议用单脉冲或双脉冲测试方法分别检查每个 IGBT 模块 Firstack 特别建议用户要确保 IGBT 模块即使在最恶劣的条件下也不会超过 SOA 规定的工作范围, 因为这强烈依赖于具体的变换器结构 Page 4

5 机械尺寸图图 3 机械尺寸图接插件厂家及型号序号标号厂家型号推荐配套端子 1 P1 正凌精工 Z-2300D Z Page 5

6 引脚定义 P3 引脚定义 : 引脚命名注释引脚命名注释 1 NC 悬空 2 GND 15V 参考地 3 NC 悬空 4 GND 15V 参考地 5 V IN 15V 供电 6 GND 15V 参考地 7 V IN 15V 供电 8 GND 15V 参考地 9 Fault_OUT 故障汇总输出 10 GND 15V 参考地 11 PWM_TOP 上管 PWM 信号 12 GND 15V 参考地 13 Fault_OUT 故障汇总输出 14 GND 15V 参考地 15 PWM_BOT 下管 PWM 信号 16 GND 15V 参考地 17 NC 悬空 18 GND 15V 参考地 19 NC 悬空 20 GND 15V 参考地注 : 1:PWM 信号逻辑为高开通, 低关断,15V 电平逻辑 ; 2: 故障返回信号 FAULT 为 OD 门输出 ; 高正常, 低故障 ; Page 6

7 驱动参数绝对最大额定值参数备注最小最大单位 V IN 对地 V 输入逻辑电平对地 0 15 V 输出逻辑电平对地 0 15 V 门极最大输出电流 A 环境温度 25 4 W 单路输出功率环境温度 85 4 W 环境温度 W 测试电压 (50Hz/1min) 原边对副边 5000 V RMS 副边对副边 5000 V RMS 工作温度存储温度推荐工作条件参数备注最小值典型值最大值单位 V IN 对地 V PWM_ X 对地 V Page 7

8 电气特性电源备注最小值典型值最大值单位电源电流不带载注 A 耦合电容原副边注 2 10 pf 电源监测欠压阈值 13.5 V 输入输出逻辑输入阻抗 8.2 kω 开通阈值注 V 关断阈值注 V FAULT( 正常 ) OD 门输出 V 短路保护 V CE 监测阈值 8 V 响应时间注 5 8 us 阻断时间 100 ms 时间特性开通延时注 ns 关断延时注 ns 上升时间注 ns 下降时间注 ns 故障保持时间 100 ms 输出电平高电平 15 V 低电平 -8 V Page 8

9 电气绝缘爬电距离原副边, 注 10 8 mm 副副边 7 mm 电气间隙原副边 8 mm 副副边 7 mm 除非有特殊说明, 所有的数据都是基于 +25 环温以及 V IN=15V 下测试注解说明 : 1. 电源电流 : 在没有输入任何 PWM 信号, 但连接 IGBT 模块 ; 2. 耦合电容 : 耦合电容值在表中所给值范围之内 ; 3. 开通阈值 : 开通时电平翻转时刻的输入电压值 ; 4. 关断阈值 : 关断时电平翻转时刻的输入电压值 ; 5. 响应时间 : 短路保护响应时间指从发生故障到开始执行软关断 ; 6. 开通延时 : 从原边输入的 PWM 信号下降沿传输到副边门极驱动上升沿所需的时间 ; 7. 关断延时 : 从原边输入的 PWM 信号上升沿传输到副边门极驱动下降沿所需的时间 ; 8. 上升时间 : 从门极关断电压 (-8V) 的 10% 至门极开通电压 (+15V) 的 90% 的时间量 ; 9. 下降时间 : 从门极开通电压 (+15V) 的 90% 至门极关断电压 (-8V) 的 10% 时间量 ; 10. 爬电距离 : 参照 IEC , 满足海拔 2km 以下, 污染等级 2 的基本绝缘要求 Page 9

10 主要功能说明 PWM 互锁运行时, 当上位机工作异常, 或者传输线受到干扰时, 有可能使得原本互补的上下管的控制指令出现同高的现象在桥臂结构中, 同高的控制指令将同时开通上下管, 引起模块退饱和, 产生大量的热, 严重时将损坏模块这一问题, 驱动器集成了 PWM 互锁功能, 当发现上下管两路的 PWM 指令同时为高时, 驱动将自动忽略高的指令, 但不会返回故障信息 IN1 IN2 IN1' IN2' 图 4 PWM 互锁时序图 Page 10

短路保护驱动电路通过检测 IGBT 开通时的集电极电压 VCE 来判断 IGBT 是否处于短路状态集电极电压通过高压二极管来检测当 VCE 电压超过设定阈值, 驱动判定 IGBT 处于短路状态, 驱动将启动软关断, 将 IGBT 缓慢的关断, 同时将故障返回给上位机图 5 VCE 退饱和检测电路欠压保护驱动板同时监测副边侧正负电源当副边侧正电压或者负电压低于阈值电压时,

11 短路保护驱动电路通过检测 IGBT 开通时的集电极电压 VCE 来判断 IGBT 是否处于短路状态集电极电压通过高压二极管来检测当 VCE 电压超过设定阈值, 驱动判定 IGBT 处于短路状态, 驱动将启动软关断, 将 IGBT 缓慢的关断, 同时将故障返回给上位机图 5 VCE 退饱和检测电路欠压保护驱动板同时监测副边侧正负电源当副边侧正电压或者负电压低于阈值电压时, 驱动电路将判定发生了欠压故障, 驱动电路将自动封锁 IGBT, 同时反馈一个故障信号给上位机当故障消除后, 再经过阻断时间 (block time), 原边的故障口会自动复位对于 IGBT 桥臂,Firstack 智能驱动强烈建议不要让桥臂中的任一个 IGBT 工作在欠压状态由于 CGC 的存在, 当桥臂中的某个 IGBT 开通时, 其带来的高 dv/dt 可通过 CGC 耦合到另一个 IGBT, 导致另一个 IGBT 微导通同时, 较低的门极电压, 将增大 IGBT 的开关损耗 Page 11

软关断当发生短路直通时,IGBT 会迅速退饱和, 其两端的电压 VCE 会达到直流母线电压 ; 而流过 IGBT 的电流 IC, 会达到额定电流的 4 倍甚至更多, 取决于 IGBT 的类型及门极电压这时,IGBT 所消耗的功率, 会瞬时达到兆瓦级如果不能在很短的时间内减小短路电流,IGBT 会因为芯片过热而烧毁然而, 如果短路时的关断速度像正常关断一样快, 会产生很大的 di/dt,

12 软关断当发生短路直通时,IGBT 会迅速退饱和, 其两端的电压 VCE 会达到直流母线电压 ; 而流过 IGBT 的电流 IC, 会达到额定电流的 4 倍甚至更多, 取决于 IGBT 的类型及门极电压这时,IGBT 所消耗的功率, 会瞬时达到兆瓦级如果不能在很短的时间内减小短路电流,IGBT 会因为芯片过热而烧毁然而, 如果短路时的关断速度像正常关断一样快, 会产生很大的 di/dt, 由于寄生电感的存在, 该 di/dt 会在 IGBT 两端带来很大的电压尖峰, 使得 IGBT 过压击穿为了解决短路时巨大的关断尖峰,Firstack 智能驱动电路引入了软关断技术在 IGBT 发生短路直通时, 在保证短路时间不超过 10us 的前提下, 通过缓慢的降低门极电压 VGE, 既保证了 IGBT 芯片不会因为过温烧毁, 也有效降低了 di/dt, 避免了关断时的电压尖峰, 保证了 IGBT 的安全 VCEmax=676V ISC1max=2740A ISC2max=2460A t=2us/div 图 6 FF450R12ME4 在 540V 下的短路波形图 6 显示的是由 Firstack IGBT 驱动电路控制的 1200V/450A IGBT 在直流母线为 540V 时的短路波形短路电流峰值 2740A(6 倍额定电流 ), 在软关断的作用下, IC 缓慢下降,VCE 几乎没有任何的过冲, 有效安全的关闭了 IGBT Page 12

13 门极电阻位置指示图 8 门极电阻位置指示图门极电阻计算公式上管下管 RGON R30//R47; R134//R135; R4//R5; R23//R25; RGOFF R65//R77+R30//R47; R117//R126+R134//R135 R12//R13+R4//R5; R16//17+R23//R Page 13

14 常用模块的门极阻值表 IGBT 型号 RGON RGOFF FF450R12ME4 1.2Ω 5.3Ω FF600R12ME4 1.2Ω 5.3Ω 2MBI450VN Ω 5.3Ω 2MBI600VN Ω 5.3Ω Page 14

订购信息 ED64-2-E-33ZG 可以支持多个厂家不同型号的 EconoDUAL TM 模块, 在选购时, 请在驱动型号后面, 添加模块型号, 以便我们提供最符合您需求的驱动选购时, 请提供具体的驱动型号, 格式如下 :ED64-2-E-33ZG-xxx,xxx 表示具体的模块型号, 如 ED64-2-E-33ZG-FF600R12ME4 技术支持 Firstack

15 订购信息 ED64-2-E-33ZG 可以支持多个厂家不同型号的 EconoDUAL TM 模块, 在选购时, 请在驱动型号后面, 添加模块型号, 以便我们提供最符合您需求的驱动选购时, 请提供具体的驱动型号, 格式如下 :ED64-2-E-33ZG-xxx,xxx 表示具体的模块型号, 如 ED64-2-E-33ZG-FF600R12ME4 技术支持 Firstack 专业的团队会为您提供业务咨询技术支持产品选型价格与交货周期等相关信息, 保证在 48 小时内针对您的问题给予答复 24 小时技术服务热线 : 法律免责声明本说明书对产品做了详细介绍, 但不能承诺提供具体的参数对于产品的交付性能或适用性本文不提供任何明示或暗示的担保或保证 Firstack 保留随时修改技术数据及产品规格, 且不提前通知的权利适用 Firstack 的一般交付条款和条件联系方式电话 : 传真 : 邮编 : 网址 : 销售 :support@firstack.com 地址 : 杭州市拱墅区祥园路 99 号运河产业大厦 1 号楼 7 楼 Page 15

ED64-2-E-33Z说明书

ED64-2-E-33Z说明书 ED64-2-E-33Z 产品说明书概述 ED64-2-E-33Z 是基于 Firstack 专门针对新能源汽车开发的高温, 高性价比即插即用驱动器, 能够稳定可靠的运行在 105 的工作环境下, 同时, 该驱动器采用专业的车用接插件 (JST), 适用于新能源大巴车物流车等高温高可靠性领域图 1 产品照片 www.firstack.com 2018-12-21 Page 1 目录