英飞凌的EVAL-M5-E1B1245N-SiC评估板可以支持高达7.5kW的工业电机驱动应用。
碳化硅(SiC)现在是大功率电路中的首选技术。英飞凌的EVAL-M5-E1B1245N-SiC评估板是其模块化应用设计套件(MADK)系列的最新成员,旨在帮助工程师评估并使用碳化硅这类至关重要的功率半导体器件。而且,英飞凌特别声称,该评估板将为SiC在电机驱动中的应用铺平道路。
该装置具有一个典型的六个主开关(six pack)形式的逆变器EasyPACK 1B,其中的H桥为CoolSiC MOSFET(FS45MR12W1M1_B11)。它包括一个三相交流电源连接器、一个EMI滤波器和一个整流器。此外,它还有一个连接电机负载的三相交流输出。
EVAL-M5-E1B1245N-SiC评估板 图片来源:英飞凌
这块新的评估板支持英飞凌的标准M5 32针接口,这样就可以把它连接到XMC驱动卡4400或1300等控制单元。此外,它支持的输入电压范围为340至480 VAC。
使用FS45MR12W1M1_B11支持碳化硅应用
英飞凌这块新评估板是基于FS45MR12W1M1_B11创建的,以支持处于开发初期阶段的客户,该产品针对电机驱动高频应用进行了优化。FS45MR12W1M1_B11具有45毫欧的典型通态电阻和1200伏的阻断电压。
FS45MR12W1M1_B11,图片来源:英飞凌
英飞凌在这块评估板上的命名有些难以理解,需要注意的是,FS45MR12W1M1_B11,sixpack 1200-V CoolSiC MOSFET和EasyPACK 1B 1200V / 45 mΩ sixpack模块这几个叫法似乎可以互换。
评估板介绍
从Eval-M5-E1B1245N-SiC的电路框图可以看出,该评估板包括一个软启动电路、一个EMI滤波器和一个母线整流器。
Eval-M5-E1B1245N-SiC的框图,图片来源:英飞凌
需要注意的是,该评估板自带内部的FS45MR12W1M1_B11,从而避免了开发人员为评估目的而单独购买FS45MR12W1M1_B11的需要。
评估板特征
该评估板的一些显著特征包括:
使用了CoolSiC MOSFET功率开关器件的EasyPACK 1B 1200V / 45 mΩ sixpack模块;
NTC温度感应;
输入电压范围为340–480 VAC;
最大电流为16A@ 400 VAC,Ta = 25°C(有效值);
电机最大输出功率为7.5 kW;
功率器件的开关频率从18 kHz至100 kHz;
功率电路和信号电路之间保持隔离;
热敏电阻输出;
对过载和短路故障提供硬件保护;
对过热故障提供硬件保护;(驱动端在100°C时禁用30毫秒。)
关断保护期间所有六个功率开关均关闭;
精心设计的栅极驱动器技术,可提供针对瞬态和负电压的稳定性;
5 V辅助电源(内部自带);
PCB尺寸为259毫米x 204毫米;
无铅端子镀层;
符合RoHS标准。
Eval-M5-E1B1245N-SiC的功能模块分组
这个相当复杂的评估板可以分为以下几个部分,以方便工程师的理解,进而更有效地使用它。
评估板功能模块划分,图片来源:英飞凌
结论
EVAL-M5-E1B1245N-SiC电路总体上可以分为四个部分:
变换器的输入电路;
辅助电源;
功率驱动电路;
测量电路。
必须通过X10驱动器板连接器,将外部控制器主板和本评估板(驱动板)连接到一起。