即插即用！作為新一代驅動器產品，看SCALE-iFlex? XLT如何以其獨特的設計和出色的性能，在市場中脫穎而出！

在電力電子領域，高效、緊湊且安全的門極驅動器產品設計一直是研發的焦點。隨著儲能系統和新能源市場的飛速發展，門極驅動器在產品容量和母線電壓等關鍵性能上的應用需求日益明顯。為了更好地滿足當前儲能系統和新能源市場的需求，深耕于中高壓逆變器應用門極驅動器技術領域的知名公司Power Integrations在SCALE-iFlex產品系列的基礎上新推出SCALE-iFlex? XLT門極驅動器產品，進一步擴寬其應用范圍。

據PI系統工程師經理王皓介紹，在實際應用中，無論是儲能系統還是光伏發電，只要母線電壓在1,500V左右內，SCALE-iFlex? XLT驅動器都能發揮出色的作用。這使得產品能夠滿足不同用戶的需求，為用戶提供更加靈活的選擇。

結構設計緊湊和集成式溫升檢測是SCALE-iFlex? XLT驅動器產品的兩大顯著特點。

從外部尺寸來看，SCALE-iFlex? XLT的寬度為90.98mm，高度為31mm，長度為65.665mm。這一緊湊的尺寸使得門極驅動器能夠輕松適應各種應用場景，尤其是在對空間要求苛刻的系統中。

這種緊湊的結構不僅體現在外觀上，更在于其內部設計和功能布局。與傳統的堆疊板設計方案相比，采用單個PCBA的設計，使得顯著降低了門極驅動器高度的同時，還減少了所需的器件數量，從而降低了整體成本。從可靠性上來看，由于物理元件數量的減少，產品的故障率也相應降低。

此外，SCALE-iFlex? XLT驅動器還能夠與IGBT的尺寸相匹配，進一步提高了系統的集成度。SCALE-iFlex? XLT支持最高2300V的模塊耐壓等級，但同樣適用于低于此標準的模塊，如1200V和1700V的IGBT模塊。這是因為該產品基于最高應用級別而進行設計的，具有向下兼容的特性。因此，無論使用的是兩電平還是三電平，無論是1700V、1200V還是2300V的模塊，SCALE-iFlex? XLT都能提供穩定的支持。

另一個值得注意的是SCALE-iFlex? XLT驅動器的NTC讀取功能。在傳統數字隔離方案中，客戶通常需要為NTC檢測創建一個額外的隔離系統，這增加了開發的復雜性和成本。而SCALE-iFlex? XLT驅動器則集成了這一功能，無需客戶自行開發隔離系統，大大簡化了開發流程，提高了驅動器產品的易用性。

雖然目前市場上的主流趨勢是硅基IGBT，但NTC驅動器在技術上同樣適用于其他類型的半導體模塊，如碳化硅(SiC)等。然而，是否采用NTC驅動器還取決于應用端的具體需求。

圖2 SCALE-iFlex? XLT產品

SCALE-iFlex? XLT驅動器除了擁有緊湊的結構設計外，還具備直接提供集成式的溫度檢測讀取的功能。這一功能通過內置的NTC溫度電阻實現，當驅動器與IGBT的NTC引腳相連后，可以直接通過門極驅動器的隔離層提供NTC信息至門極驅動器的原邊。這在顯著減少了線纜使用的同時，還降低了電弧風險，并提高了系統的整體可靠性。

相比傳統的解決方案，SCALE-iFlex? XLT驅動器將NTC隔離與驅動信號隔離集成在一起，形成了一個集成的隔離方案。客戶無需再通過額外的電纜或接線將NTC信號引出，而是可以直接從驅動板的原邊獲取隔離后的溫度信號。這不僅簡化了系統結構，而且提高了溫度信號的傳輸效率和精度。

在配合適當的系統溫度監控條件下，SCALE-iFlex? XLT驅動器能夠顯著提高變換器的功率輸出。據測試，在某些應用場景下，變換器的功率最多可提高30%左右。

在絕緣設計方面，SCALE-iFlex? XLT驅動器同樣展現了出色的性能。它支持從1200V到2300V的絕緣耐壓等級的模塊，為不同應用場景提供了靈活的選擇。特別是在加強絕緣設計方面，SCALE-iFlex? XLT驅動器為使用1700V模塊的客戶提供了加強絕緣的等級，大大降低了客戶在整機應用中的絕緣設計難度。

此外，隨著拓撲結構從兩電平向三電平的發展，系統對絕緣性能的要求也在不斷提高。SCALE-iFlex? XLT驅動器針對三電平系統進行了專門的絕緣設計優化，確保在系統電壓翻倍的情況下，仍能滿足基本的絕緣需求。這一設計不僅提高了系統的安全性，也為客戶在拓撲結構選擇上提供了更大的靈活性。

圖3 三電平ANPC設計范例

在有限的區域內，該門極驅動器產品提供了每通道1W的驅動功率，最大驅動電流可達到15A。同時，門極驅動器產品還配備了短路保護功能，確保在短路條件下仍能對IGBT進行有效保護。在1700V或1200V的系統中，尤其是在需要緊湊整機設計的情況下，SCALE-iFlex? XLT驅動器的緊湊型方案能夠充分發揮其優勢。

當面臨空間限制，但系統需求升級到更高的電壓和功率等級時，王皓表示：“我們并不是簡單地排斥在中高壓系統中使用SCALE-iFlex? XLT等緊湊型門極驅動器。相反，我們根據客戶的具體需求和系統要求來推薦最適合的解決方案。在某些情況下，如果客戶對空間和功率密度有極高要求，同時系統的并聯需求相對較低，那么SCALE-iFlex? XLT驅動器產品仍然是一個很好的選擇。但是，在大多數情況下，當系統電壓和功率等級上升到一定水平時，我們更推薦客戶選擇能夠支持并聯的門極驅動器產品，以確保系統的穩定性和可靠性。”

這款即插即用型門極驅動器可提供三防漆選項，保修期為5年，同時還可根據要求進行老化測試，保護驅動器在更惡劣環境下可靠工作。

在產品出廠測試階段，Power Integrations對每一個樣品都會進行100%的高壓絕緣測試和局部放電測試，確保每一個樣品都嚴格符合絕緣要求。目前，SCALE-iFlex? XLT驅動器正在進行產品級別的可靠性測試，并計劃在2024年四季度進行量產。現階段，Power Integrations已經開始提供樣品供客戶測試和評估。

我們相信，這款門極驅動器產品將為用戶帶來更加穩定、可靠和高效的使用體驗。

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審核編輯 黃宇