SKAI驱动系统研究
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驱动、保护和控制电路
三相逆变器所需的所有电气功能如驱动、保护和控制全部集成在系统的一块印制电路板（PCB）上。该PCB上布置了控制器（数字信号处理器TMS320LF2406/2407 ）、隔离的门极驱动和保护电路，以及为这些电子电路供电的电源。串口总线（CAN 总线）是控制器到外部的通信接口。该PCB安装在模块里并放置于开关电源上部。到基片的内部电气连接是通过短的弹簧压接实现的，PCB和DBC基片之间连接也是采用这种方式。
SKAI模块内部集成了过流保护、过温保护、直流母线过压保护以及输入欠压保护。
先进的驱动系统的例子
SKAI模块不同型号的产品系列覆盖了从42V~900V的直流电压范围。
A．采用MOSFET开关器件的低电压系统
这类系统是为电池驱动汽车或轻型混合动力汽车设计的，这类设备负载电流有效值在300A~700A的范围内，主要取决于电池电压和冷却条件。根据电池电压的不同，SKAI分别选用阻断电压为75V、100V或150V的最好的沟道MOSFET器件。将封装相关的阻抗计算在内，MOSFET开关器件的通态阻抗分别是：75V的为0.86 mΩ、100V的为1.14 mΩ、150V的为2.09 mΩ。
图4，以di/dt = -7100 A/ms的速率关断。负载电流为700A的器件的测试数据图
图4是MOSFET一个管脚的寄生电感的测试结果。测试时所施加的电流坡度为7100 A/μs，测到的峰值电压ΔV 为 5.89 V，根据ΔV = L ·di/dt的关系式，可以得到L = 0.83 nH，这与仿真的结果0.9 nH相当吻合。
此系列模块标配散热器为槽形散热片的水冷系统（50%水，50%甘醇）。其椭圆形的横截面散热性能更好，并能减少积灰污物。
带MOSFET开关器件的低压SKAI模块的尺寸为315mm x 115mm x 95mm，重3kg。表1列出了该低压SKAI模块的技术数据。
表1，低压SKAI模块的技术数据
B．采用IGBT为开关器件的高压系统
采用带载流子轴向寿命控制技术的600V和1200V IGBT和续流二极管做开关器件的SKAI模块，定位于完全混合动力汽车、燃料电池汽车以及工业领域的应用。600V和1200V型号的SKAI模块技术数据参见表2。
表2，高压SKAI模块技术数据
由于金属箔电容较高的纹波电流能力以及高温时较长的寿命，因此采用它作为直流存储电容。250 kW的模块体积仅为8.6L，设计非常紧凑。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/151199.htm
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