よくある質問

よくある質問

一般的な質問

Power Integrations では、デジタル ゲート ドライバを提供していますか。

Power Integrations のゲート ドライバには、デジタルとアナログの両方のアプローチを組み合わせています。すべての Power Integrations ドライバに搭載されている高集積 SCALE チップセットと SCALE-2 チップセットは、混合信号アーキテクチャをベースとしています。デジタル ブロック部とアナログ セルの個々の長所を戦略的に利用して、最大限の性能を生み出します。

たとえば、すべての動作条件、電圧変動、及び装置の老朽化を考慮すると、デジタル起動制御の方がアナログの方よりもはるかに精度が高い場合があります。また、デジタル フィルタとデジタル タイミング コントロール機能を内蔵することで、チップ領域及びそれに伴うコストを大幅に節減できます。

この状況は、IGBT 短絡保護を考えると、全く違うものになります。この場合、アナログ信号処理の本来の速度は、どの低価格デジタル エミュレーションよりはるかに優れています。デジタルの場合、次のいくつかのクロック サイクルを待機させて要求に対応する必要があります。

アナログ回路の方がずっと望ましいもう 1 つの例には、アクティブ クランプ、di/dt 制御、及び dv/dt フィードバックによる IGBT のスイッチング特性のコントロールがあります。これらの機能をデジタル プログラミングすることで、必然的にドライバの生産コストを削減できます。ただし、IGBT モジュールに対するこうした大雑把な “デジタル” の適用は、これら高価な電源モジュールで要求される最適なスイッチング性能を出すための詳細な微調整にはとてもかないません。

一般に、完全にデジタルの IGBT ドライバを使用する場合には、どれだけ性能を妥協し、デジタル オーバーヘッドを受け入れるか、そうすることでメリットを得られるのかどうかが問題となります。

IGBT または MOSFET パワー スイッチの能力を最大限に利用するには、これらのスイッチを常にアナログ装置として考える必要があります。従って、最適なドライバは実質的に、デジタル領域とアナログの “実世界” の間をつなぐインターフェースとなります。

Power Integrations では、アナログとデジタルの機能を組み合わせて、両方の領域を最適な価格性能比で利用できるものと考えています。

短絡が発生した際、Power Integrations ドライバはなぜゆっくりとターンオフされないのですか。

"ツーコンバータ ターンオフ"、"ソフト スイッチオフ"、"スロー ターンオフ" などの様々な名称で知られるドライバ回路は、通常動作時低ゲート抵抗を使用して、スイッチング損失を最小限に抑え、IGBT をオフにします。短絡または過電流が検出されたときには、高ゲート抵抗 (またはより低いゲート電流) を使用します。ただし、問題はこれらの状態を確実に検出できるかどうかにあります。VCE 監視には常に待機時間が伴い (この場合は応答時間という)、エラーが検出される前に解消される必要があります。この時間は原則として、最長 10ms です。実際には短絡が発生しており、IGBT が応答時間より短いパルスで駆動された場合、エラーは検出されず、回路は過剰に早くオフになります。その結果、IGBT は過電圧によって破損します。さらに、電流範囲に制限がある場合 (過電流と通常電流との間) も問題が生じます。

原則として、このような回路は危険と見なされ、Power Integrations 製品では使用されません。

実装部品には最小のインダクタンス値を設定し、電力部品を最悪条件の寸法にすることを推奨します。つまり、毎回ターンオフするとき、及び最大の中間 DC リンク電圧時に、過電流と短絡を安全に制御できるようにゲート抵抗値を選択する必要があります。

Power Integrations は高出力の用途向けに、(アドバンスト) アクティブ クランプ機能を搭載した SCALE 及び SCALE-2 プラグアンドプレイ ドライバ シリーズを開発しました。複雑さは増しますが、すでに説明した "スロー ターンオフ" アプローチよりも優れた信頼できるソリューションには変わりありません。