Wie sich die Lebensdauer von IGBT-Schaltungen verlängern lässt

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Luft- und Kriechstrecken spielen eine wesentliche Rolle

Beim Isolationsgrad, welcher die Art der Isolation beschreibt, spielen die Luft- und Kriechstrecken rund um den Trafo eine wesentliche Rolle. Diese sind üblicherweise für 50Hz spezifiziert. Bei höheren und außerdem noch wechselnden Frequenzen, wie in Motorsteuerungen üblich, verhalten sich die elektromagnetischen Komponenten und Materialien jedoch anders. Hinzu kommen noch parasitäre Schaltungskapazitäten aufgrund der steilen Schaltflanken.

Es ist daher sinnvoll sich nicht auf eine einfache oder funktionale Isolation, bestehend aus Lack um die Trafodrähte, zu verlassen. Die doppelte oder sogenannte Basisisolation, die zusätzlich zu den isolierten Drähten eine weitere Isolationsbarriere aufweist, bietet wesentlich mehr Sicherheit.

Isolationsspannung sollte deutlich über den erwarteten Spannungsspitzen liegen

Zusammenfassend sollte die Isolationsspannung maßgeblich über den zu erwartenden Spannungsspitzen gewählt werden. In Kombination mit einer Basis- oder gar Reinforced-Isolation führt dies zur größtmöglichen Zuverlässigkeit des IGBT-Wandlers. Doch hier gibt es ein weiteres Hindernis zu überwinden: die unterschiedlichen Angaben in den Datenblättern der verschiedenen Hersteller. Während in manchen Datenblättern die Prüfspannung für „1 Sekunde“ angegeben ist, so ist sie in anderen für „1 Minute“ oder gar „permanent“. Bei längerer Beanspruchung ist logischerweise die entsprechende Prüfspannung niedriger.

Um Anwendern einen schnellen Überblick zu geben, stellt RECOM mit seinem Isolation Calculator (Bild 4) ein praktisches Tool zur Verfügung. Damit lassen sich schnell und einfach die entsprechenden Vergleichswerte ablesen.

Neue IGBT-Wandler für vielseitigen Einsatz

Um diesen vielfältigen Anforderungen gerecht zu werden, hat RECOM sieben neue IGBT-Wandler Familien im Sortiment. Alle Typen besitzen die zur Ansteuerung von IGBT-Treibern erforderlichen asymmetrischen Ausgänge mit +15 V und –9 V, bei Eingangsspannungen von 5 V, 12 V oder 24 V. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf eine große Auswahl bei der Isolation gelegt. Beginnend mit 3 kV (RH-xx1509D) bis hinauf zu 6,4 kV (RxxP1509D) bieten diese Wandler die passende Isolationshöhe für jeden Geschmack. Doch auch die Einbausituation ist oft ein entscheidendes Kriterium. Darum gibt es die IGBT-Wandler im platzsparenden SIP7-Gehäuse (RP-xx1509D), im universell einsetzbaren DIP14-Gehäuse (RKZ-xx1509D) sowie als DIP24 Miniature (RV-xx1509D) für besonders niedrige Bauhöhen.

Entsprechen EN60950-1, RoHS2 und REACH

Diese 1- und 2-W-Module sind nach EN60950-1 zertifiziert und kommen gemäß RoHS2- und REACH-Richtlinie ohne gefährliche Stoffe aus. Darüber hinaus sind sie, wie bei RECOM üblich, mit einer 3-jährigen Garantiezeit ausgestattet.

* Bianca Aichinger ist Produktmarketing Manager bei der RECOM Power GmbH in Gmunden, Österreich.

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