SKAI驅動系統研究

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

SKAI驅動系統主要的功能如下：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的電源。
　　
集成技術
　　
賽米控的SKAI驅動系統集成了將電能從直流轉換為三相交流調速驅動器所需電流與頻率的所有硬件功能。圖1給出了該系統的方框圖。


圖1，SKAI驅動系統集成了將電能從直流轉換為三相交流調速驅動器所需電流與頻率的所有硬件功能。

SKAI系統的封裝設計以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節布局以及DBC基片的多元聯接技術。


圖3，并聯續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和續流二極管被放置在一塊基片上，開關器件和續流二極管之間的距離很短，這種結構設計的另一個優點就是在并聯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，加上直流環節電感（1nH）和電容電感（2nH），整個模塊電感小于4nH。從而在這種系統上可以實現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。