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Einkanal-Gate-Treiber

Flankensteilheit in Echtzeit regeln

26. August 2014, 13:48 Uhr | Andrea Gillhuber

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Sicheres Abschalten

Für den Fall eines Kurzschlusses und um einer Überlastung und Beschädigung des System beim Ausschalten entgegenzuwirken, wurden spezielle Schutzfunktionen für 3-Stufen-Wechselrichter entwickelt. Neben UVLO (Under-Voltage Lock-Out) zählt auch das optional verfügbare automatische Abschalten im Falle eines Kurzschlusses zur Basisausstattung. Letzterer kann über zwei Wege ermittelt werden, entweder durch das Überwachen der Kollektor-Emitter-Spannung oder aber durch einen Spannungsabfall an einem Strommesswiderstand. In beiden Fällen sorgt das Treiber-IC für ein sanftes bzw. langsameres Abschalten im Fehlerfall.

Insgesamt stehen drei Arten des Abschaltens zur Verfügung (Bild 3): Beim „Normal Turn-Off“ wird über eine Endstufe mit 2 A geschaltet, das sanfte Abschalten „Soft Turn-Off“ läuft über eine 1-A-Endstufe. Eine dritte Abschaltmöglichkeit ist das „Two-Level Turn-Off“ (TLTO). Hier sind Gate-Spannung und, über eine Kapazität, Abschaltzeit einstellbar.

Der Treiberbaustein 1EDS-SRC bietet eine sichere elektrische Trennung nach den Vorgaben der VDE-Norm 0884-10 und erweitert die „EiceDRIVER Safe“-Produktklasse für Industrieanwendungen. Für diese ist bereits ein Gate-Treiber-Board mit einer Isolationsspannung von 1700 V und sicherer elektrischer Trennung (EN 50178/IEC 61800-5-1) erhältlich. Dieses ist für die Zusammenarbeit mit Infineons IGBT-Modul EconoDUAL 3 optimiert (Bild 4); hier konnten beispielsweise die Einschaltverluste um 40 % reduziert werden.

[1] Frank, W.; Arens, A.; Hörold, S.: Real-time adjustable gate current control IC solves dv/dt problems in electric drives. PCIM 2014. Proceedings S. 98–104.