SKAI驱动系统研究

SKAI模块（赛米控先进技术集成）是实现电源由直流到三相交流转换的逆变系统，它包含了为提供所需质量与数量的电能负载所必须的所有元件。

SKAI驱动系统主要的功能如下：三相逆变装置中的功率半导体开关、与存储电容的直流链接、电流传感器/温度传感器/电压传感器、开关器件的门极驱动、控制器、总线接口、电子器件以及冷却系统的电源。
　　
集成技术
　　
赛米控的SKAI驱动系统集成了将电能从直流转换为三相交流调速驱动器所需电流与频率的所有硬件功能。图1给出了该系统的方框图。


图1，SKAI驱动系统集成了将电能从直流转换为三相交流调速驱动器所需电流与频率的所有硬件功能。

SKAI系统的封装设计以SKiiP技术为基础，因为这种技术具有长期的高可靠性。SKiiP技术使用压接代替大面积的焊接，消除了焊点的疲劳损坏和性能恶化。而多元压接也能保证低热阻和电阻。

图2，Skiip技术使用压接代替大面积的焊接，消除了焊点的疲劳损坏和性能恶化。而多元压接也能保证低热阻和电阻。

为了将这种封装设计的寄生电感降低到nH级的水平，还设计了特殊的直流环节布局以及DBC基片的多元联接技术。


图3，并联续流二极管的绝缘基片的低电感的接触原理

图3示出了带有IGBT和续流二极管（FWD）的高压SKAI模块结构原理。顶层和底层开关单板上的IGBT和续流二极管被放置在一块基片上，开关器件和续流二极管之间的距离很短，这种结构设计的另一个优点就是在并联的功率开关器件之间形成均匀的电流分布。
　　
低压SKAI模块实现了寄生电感的最小化：MOSFET半桥的寄生电感小于1nH，加上直流环节电感（1nH）和电容电感（2nH），整个模块电感小于4nH。从而在这种系统上可以实现很高的开关频率和降低电压过冲。即使在额定电流关断的情况下，电压尖峰也只有15V。