SKAI驅(qū)動系統(tǒng)研究
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驅(qū)動、保護(hù)和控制電路
三相逆變器所需的所有電氣功能如驅(qū)動、保護(hù)和控制全部集成在系統(tǒng)的一塊印制電路板（PCB）上。該PCB上布置了控制器（數(shù)字信號處理器TMS320LF2406/2407 ）、隔離的門極驅(qū)動和保護(hù)電路，以及為這些電子電路供電的電源。串口總線（CAN 總線）是控制器到外部的通信接口。該PCB安裝在模塊里并放置于開關(guān)電源上部。到基片的內(nèi)部電氣連接是通過短的彈簧壓接實現(xiàn)的，PCB和DBC基片之間連接也是采用這種方式。
SKAI模塊內(nèi)部集成了過流保護(hù)、過溫保護(hù)、直流母線過壓保護(hù)以及輸入欠壓保護(hù)。
先進(jìn)的驅(qū)動系統(tǒng)的例子
SKAI模塊不同型號的產(chǎn)品系列覆蓋了從42V~900V的直流電壓范圍。
A．采用MOSFET開關(guān)器件的低電壓系統(tǒng)
這類系統(tǒng)是為電池驅(qū)動汽車或輕型混合動力汽車設(shè)計的，這類設(shè)備負(fù)載電流有效值在300A~700A的范圍內(nèi)，主要取決于電池電壓和冷卻條件。根據(jù)電池電壓的不同，SKAI分別選用阻斷電壓為75V、100V或150V的最好的溝道MOSFET器件。將封裝相關(guān)的阻抗計算在內(nèi)，MOSFET開關(guān)器件的通態(tài)阻抗分別是：75V的為0.86 mΩ、100V的為1.14 mΩ、150V的為2.09 mΩ。
圖4，以di/dt = -7100 A/ms的速率關(guān)斷。負(fù)載電流為700A的器件的測試數(shù)據(jù)圖
圖4是MOSFET一個管腳的寄生電感的測試結(jié)果。測試時所施加的電流坡度為7100 A/μs，測到的峰值電壓ΔV 為 5.89 V，根據(jù)ΔV = L ·di/dt的關(guān)系式，可以得到L = 0.83 nH，這與仿真的結(jié)果0.9 nH相當(dāng)吻合。
此系列模塊標(biāo)配散熱器為槽形散熱片的水冷系統(tǒng)（50%水，50%甘醇）。其橢圓形的橫截面散熱性能更好，并能減少積灰污物。
帶MOSFET開關(guān)器件的低壓SKAI模塊的尺寸為315mm x 115mm x 95mm，重3kg。表1列出了該低壓SKAI模塊的技術(shù)數(shù)據(jù)。
表1，低壓SKAI模塊的技術(shù)數(shù)據(jù)
B．采用IGBT為開關(guān)器件的高壓系統(tǒng)
采用帶載流子軸向壽命控制技術(shù)的600V和1200V IGBT和續(xù)流二極管做開關(guān)器件的SKAI模塊，定位于完全混合動力汽車、燃料電池汽車以及工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。600V和1200V型號的SKAI模塊技術(shù)數(shù)據(jù)參見表2。
表2，高壓SKAI模塊技術(shù)數(shù)據(jù)
由于金屬箔電容較高的紋波電流能力以及高溫時較長的壽命，因此采用它作為直流存儲電容。250 kW的模塊體積僅為8.6L，設(shè)計非常緊湊。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/151199.htm
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