PI SCALE-iFlex 系列再添新家族，XLT驱动模块继续挑战功率密度极限

Power Integration（PI）日前宣布推出SCALE-iFlex XLT系列双通道即插即用型门极驱动器，适配单个LV100（三菱）、XHP 2（英飞凌）、HPnC（富士电机）以及耐压高达2300V的同等半导体功率模块，该模块适用于储能系统以及风电和光伏可再生能源应用。该款超紧凑单板驱动器可对逆变器模块进行主动温升管理，从而提高系统利用率，并简化物料清单(BOM)以提高逆变器系统的可靠性。

SCALE-iFlex门极驱动器系统的特点就是紧凑，支持业界标准的双管模块，具有隔离电压功能，且即插即用，因此非常适合空间紧凑的应用。

SCALE-iFlex解决方案由一个中央隔离主控制 (IMC) 和一到四个模组适配的门极驱动器 (MAG) 所组成。

盘点SCALE-iFlex全系列

PI系统工程师经理王皓介绍了目前SCALE-iFlex四大家族系列。

如图所示，SCALE-iFlex是最初的标准版，其余三大系列均可看做该系列的优化。SCALE-iFlex Single则是对于不需要并联应用的客户设计的单模块形态。SCALE-iFlex LT则是减少了温度检测等功能，进行了成本优化。SCALE-iFlex XLT是在尺寸上进行了极致优化，相比标准版功能上没有缩水，同时又不需要3.3kV的应用场景而开发的产品。

通过单板实现极致功率密度

王皓介绍道，SCALE-iFlex XLT可以使用单个PCBA，这就意味着可以实现更为紧凑的尺寸，与功率模块实现完美匹配。与传统多层板相比，高度可以大幅降低。

Power Integrations产品营销经理Thorsten Schmidt表示：“为这些‘新型双通道’IGBT模块构建单板门极驱动器确实是一项挑战。我们的新款SCALE-iFlex XLT门极驱动器结构紧凑，完全与此类模块的尺寸契合，可轻松完成功率模块与驱动器的安装，从而为逆变器系统设计人员提供了极高的机械设计自由度。”

如对比图所示，在追求功率密度时，SCALE-iFlex XLT将会是一个最佳选项。

支持单板NTC

SCALE-iFlex XLT双通道门极驱动器可提供负温度系数(NTC)数据信息，也即对功率模块进行隔离式温度检测，从而实现变换器系统的精确温升管理。

这使系统设计人员能够优化热设计，使IGBT工作在更高的结温下，因此可在相同硬件的基础上将变换器的功率提高25%至30%。隔离的NTC读取功能还可降低逆变器系统硬件设计的复杂性，省去多个电缆、连接器和额外的安全隔离电路。

王皓表示，在传统的数字隔离的方案中，NTC检测需要客户单独设计隔离系统，这就会增加额外的板载空间，SCALE-iFlex XLT则可以将NTC检测和驱动信号隔离进行集成，无需额外的隔离系统，从而实现了高功率密度。

另外，使用爬电距离有限的逻辑IC读取温度，也会影响绝缘性能，两电平拓扑结构中加强绝缘的限值为1200V，甚至无法支持三电平设计。

丰富的保护功能

配备了欠压监测（UVLO）功能，当电源电压低于特定阈值时，会提供故障信号，并关闭所有栅极驱动器通道。

另外，也具有短路保护功能，利用半导体的去饱和效应来检测短路，如果检测到短路，会立即关闭被监控的功率半导体并传输故障信号。

在短路情况下，通过闸门夹紧功能还能防止栅极电压增加，以减少短路电流对功率半导体的影响。

支持2300V隔离

该模块可以支持1700伏至2300伏的绝缘耐压IGBT模块，并提供了不同的绝缘等级以满足客户需求。随着越来越多的国内应用开始使用三电平拓扑结构，这会对系统的绝缘要求产生影响。在此情况下，SCALE-iFlex LTX 2300V的隔离仍然可以提供基本绝缘需求。

王皓还强调，产品经过了振动冲击测试、EMC测试、环境测试以及老化测试，并已在Datasheet中详细列出。

另外，同其他iFlex模块一样，产品还提供三防漆选项。

打破功率密度天花板

PI SCALE-iFlex SLT产品以其紧凑的结构、集成的温升检测功能以及高压兼容性等特点，在储能、光伏、风电等领域中展现出广泛的应用前景。通过严格的测试和认证，该产品为用户提供了高可靠性、高稳定性的驱动解决方案。