SKAI驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究

SKAI模塊（賽米控先進(jìn)技術(shù)集成）是實(shí)現(xiàn)電源由直流到三相交流轉(zhuǎn)換的逆變系統(tǒng)，它包含了為提供所需質(zhì)量與數(shù)量的電能負(fù)載所必須的所有元件。

SKAI驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要的功能如下：三相逆變裝置中的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、與存儲(chǔ)電容的直流鏈接、電流傳感器/溫度傳感器/電壓傳感器、開(kāi)關(guān)器件的門(mén)極驅(qū)動(dòng)、控制器、總線接口、電子器件以及冷卻系統(tǒng)的電源。
　　
集成技術(shù)
　　
賽米控的SKAI驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成了將電能從直流轉(zhuǎn)換為三相交流調(diào)速驅(qū)動(dòng)器所需電流與頻率的所有硬件功能。圖1給出了該系統(tǒng)的方框圖。


圖1，SKAI驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成了將電能從直流轉(zhuǎn)換為三相交流調(diào)速驅(qū)動(dòng)器所需電流與頻率的所有硬件功能。

SKAI系統(tǒng)的封裝設(shè)計(jì)以SKiiP技術(shù)為基礎(chǔ)，因?yàn)檫@種技術(shù)具有長(zhǎng)期的高可靠性。SKiiP技術(shù)使用壓接代替大面積的焊接，消除了焊點(diǎn)的疲勞損壞和性能惡化。而多元壓接也能保證低熱阻和電阻。

圖2，Skiip技術(shù)使用壓接代替大面積的焊接，消除了焊點(diǎn)的疲勞損壞和性能惡化。而多元壓接也能保證低熱阻和電阻。

為了將這種封裝設(shè)計(jì)的寄生電感降低到nH級(jí)的水平，還設(shè)計(jì)了特殊的直流環(huán)節(jié)布局以及DBC基片的多元聯(lián)接技術(shù)。


圖3，并聯(lián)續(xù)流二極管的絕緣基片的低電感的接觸原理

圖3示出了帶有IGBT和續(xù)流二極管（FWD）的高壓SKAI模塊結(jié)構(gòu)原理。頂層和底層開(kāi)關(guān)單板上的IGBT和續(xù)流二極管被放置在一塊基片上，開(kāi)關(guān)器件和續(xù)流二極管之間的距離很短，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是在并聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)器件之間形成均勻的電流分布。
　　
低壓SKAI模塊實(shí)現(xiàn)了寄生電感的最小化：MOSFET半橋的寄生電感小于1nH，加上直流環(huán)節(jié)電感（1nH）和電容電感（2nH），整個(gè)模塊電感小于4nH。從而在這種系統(tǒng)上可以實(shí)現(xiàn)很高的開(kāi)關(guān)頻率和降低電壓過(guò)沖。即使在額定電流關(guān)斷的情況下，電壓尖峰也只有15V。