SKAI驅動系統(tǒng)研究

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

SKAI驅動系統(tǒng)主要的功能如下：三相逆變裝置中的功率半導體開關、與存儲電容的直流鏈接、電流傳感器/溫度傳感器/電壓傳感器、開關器件的門極驅動、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
　　
賽米控的SKAI驅動系統(tǒng)集成了將電能從直流轉換為三相交流調(diào)速驅動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驅動系統(tǒng)集成了將電能從直流轉換為三相交流調(diào)速驅動器所需電流與頻率的所有硬件功能。

SKAI系統(tǒng)的封裝設計以SKiiP技術為基礎，因為這種技術具有長期的高可靠性。SKiiP技術使用壓接代替大面積的焊接，消除了焊點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技術使用壓接代替大面積的焊接，消除了焊點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。

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


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模塊結構原理。頂層和底層開關單板上的IGBT和續(xù)流二極管被放置在一塊基片上，開關器件和續(xù)流二極管之間的距離很短，這種結構設計的另一個優(yōu)點就是在并聯(lián)的功率開關器件之間形成均勻的電流分布。
　　
低壓SKAI模塊實現(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），整個模塊電感小于4nH。從而在這種系統(tǒng)上可以實現(xiàn)很高的開關頻率和降低電壓過沖。即使在額定電流關斷的情況下，電壓尖峰也只有15V。