Less is more！结构极为紧凑的SCALE-iFlex XLT惊艳登场

2019年6月Power Integrations（以下简称PI）推出SCALE-iFlex门极驱动器家族第一个系列产品，配备一个中央绝缘主控制（IMC）和多达四个模块适配型门极驱动器（MAG），可用于并联高达3300V的100x40mm IGBT/SiC模块，解决了模块化功率变换的难题。而后PI不断迎接挑战，陆续推出SCALE-iFlex LT, SCALE-iFlex Single,以及如今的SCALE-iFlex XLT系列产品，扩充家族产品。如果说SCALE-iFlex LT是SCALE-iFlex的“简化版”，那么5月22日PI新推出的SCALE-iFlex XLT便是SCALE-iFlex Single的“简化版”。之所以叫简化版，是因为其面向中低压，占板面积更小。Less is more！删繁就简，但需要考虑的更多了。

SCALE-iFlex XLT系列双通道即插即用型门极驱动器，是目前市面上双通道模块中最小，功率密度最大的门极驱动器，结构紧凑到了极点。它可适配单个LV100（三菱）、XHPTM 2（英飞凌）、HPnC（富士电机）以及耐压高达2300V的同等封装半导体功率模块，该模块适用于储能系统、光伏和风电可再生能源应用。同时SCALE-iFlex XLT可提供负温度系数(NTC)数据信息，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，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。

PI门级驱动器部门系统工程师经理王皓介绍说：“储能市场的关键应用指标第一是容量，第二是1500V母线电压。除了储能市场以外，使用1500V母线电压的还包括商用的新能源光伏、户储应用等，只要是在1500V的母线电压的背景下，都有机会用到今天发布的这款产品。”

SCALE-iFlex XLT结构紧凑，可以使用单个的PCBA，元件数量更少，可靠性更高；该产品采用两电平和三电平ANPC拓扑结构，适用于1200V、1700V、2300V，通过NTC检测读取隔离温度，可以将检测扩展到2300V系统；同时支持英飞凌XHP2、富士HPnC或同等功率模块，相匹配的尺寸可以简化机械设计；提供退饱和检测以进行短路保护，提供三防漆选项，保护驱动器在更恶劣环境下可靠工作。

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。”

值得一提的是，SCALE-iFlex XLT的系统级优势和隔离温度读取功能（NTC），即插即用式集成安规隔离带、微控制器板和电缆，无需分立电路；它可以减少电缆使用，降低电弧风险，提高安全性；利用实际温度数据改进温度模型，设计优化可提高温度模块利用率，功率半导体可以在更接近结温的温度下工作，使得变换器功率可以增加25%-30%。

在对比传统解决方案时，王皓解释说：“客户需要NTC检测的时候，必须正确的处理NTC电路和系统控制电路的绝缘问题，因为IGBT模块的NTC是高压电位。。如果驱动器不带隔离功能，但是客户从系统上又需要监测这个NPC的信息，那就需要额外通过一个电缆或者通过一个接线的形式连到这一块外置电路上面，去专门为NTC做隔离，然后再把这个温度信号提供给控制端来进行NTC温度的采样。但在SCALE-iFlex XLT解决方案上，PI直接把NTC的隔离和驱动板本身的驱动信号的隔离放在一起，做成了一个集成的隔离方案。这样客户就不需要再接线缆，但同样能实现在控制端进行监测的功能。”

监测NTC的温度能带来什么好处？那就是当你使用相同的硬件基础，如果你可控制或者监控的精度比较高，你就可以让IGBT工作在更高的结温下，比如你让IGBT的结温工作再提高30度，那么对于整个变换器系统来说，输出功率可以增加到25%-30%。这样你可利用的电流值也会变大，也可以把IGBT的能力更多地发挥出来。

SCALE-iFlex XLT支持多种拓扑结构，提供业界首创的2300V的绝缘强度。宽PCB和变压器爬电距离，可以轻松满足IEC 61800-5-1，原边和副边之间具有更宽的爬电距离和电气间隙，以及更优的驱动器特性。

“总结来说，SCALE-iFlex XLT有简化机械设计、提供最佳绝缘性能、增加功率输出以及提高可靠性的特点。”王皓表示：“新品现在正在进行认证测试，目前可提供样品，计划2024年第4季度将会正式量产。”