В HTML      В PDF
микроэлектроника, микросхема, микроконтроллер, память, msp430, MSP430, Atmel, Maxim, LCD, hd44780, t6963, sed1335, SED1335, mega128, avr, mega128  
  Главная страница > Обзоры по типам > Транзисторы > Принципы работы мощных MOSFET и IGBT транзисторов

реклама

 
радиационно стойкие ПЗУ Миландр

Продажа силового и бронированного кабеля и провода в Москве

текст еще



SKiiPPACK драйверы [112], [264]

Все SKiiPPACK драйверы, упомянутые в п. 1.5.1 и 1.6 оптимизированы для IGBT кристаллов и индуктивностей внутри SKiiPPACK, что гарантирует оптимальное использование кристаллов, высокую помехозащищенность и высокую степень защиты от сбоев. Как пример, показана на рис.3.46 блок-схема SKiiPPACK сдвоенного модуля GB драйвера.

Основные особенности SKiiPPACK драйверов:

  • +24 В неуправляемый источник питания или +15 В ±4 % от потенциала информационного сигнала; встроенный ИБП с гальванической развязкой;
  • 15 В CMOS уровень входного сигнала; импульсные трансформаторы
  • напряжение изоляции (переменное, 1 мин) первичное/вторичное 3 кВэфф для SKiiPPACK 600 В, 1200 В, 4 кВэфф для SKiiPPACK 1700 В, (3.5 кВэфф для GDLbrake ключа);
  • dv/dt - выносливость мин. 75 кВ/мкс (50 кВ/мкс для GDL-brake ключа)
  • память ошибок и выход обратной связи ошибок (выход с открытым коллектором)
  • по выбору, волоконно-оптический вход (опция F);
  • датчики тока, защита на выходе при перегрузках по току / коротких замыканиях при помощи потенциально-изолированных датчиков тока (для Н-мостов и 3-фазных мостов в то же время контролируется ток земли);
  • датчики температуры радиатора (возле кристаллов);
  • контроль за снижением напряжения питания драйвера;
  • по выбору, контроль напряжения питания силовой части (опция U).


Рис. 3.46

Для взаимной блокировки реализуется подавление коротких импульсов (< 750 нс), создание мертвой зоны и блокирование верхних/нижних ключей.

Измерение тока и защита при перегрузках по току

Рис.3.47 поясняет принцип измерения аналогового тока при помощи датчиков тока, встроенных в выводы SKiiPPACK.

Принцип измерения тока в SKiiPPACK и MiniSKiiP 8...I
Рис. 3.47. Принцип измерения тока в SKiiPPACK и MiniSKiiP 8...I

Выход переменного тока каждой фазы индуктивно передается в магнитное поле датчика, который будет воспринимать импульсы положительного и отрицательного магнитного поля. Датчик тока управляется через компенсирующие обмотки, с помощью которых выходной ток будет отклоняться.

Этот метод может быть также использован в силовых модулях, подвергающихся большим температурным перепадам, поскольку не возникнет никаких сдвигов из-за температуры, в отличие от датчиков Холла. Датчик характеризуется малой погрешностью (< 0.25 %), низкой нелинейностью (< 0.1 %) и высоким быстродействием (< 1 мкс). Можно также измерять постоянный и переменный ток.

Выходные токи датчиков SKiiPPACK драйвера суммируются и нормализуются таким образом, что нормальный ток (IC@25°C), приведенный в справочных данных, будет давать напряжение 8 В на рабочем выходе тока SKiiPPACK. Направление напряжения соответствует направлению переменного тока (> 0 В: ток из SKiiPPACK, (< 0 В: ток в SKiiPPACK).

Как только достигается 125 % от IC@25°C, это напряжение будет возрастать до своего максимального значения 10 В, и ОСР внутри SKiiPPACK будет выключено (ОСР: защита от перегрузок по току). IGBT закроются в течение 1 мкс и установится память ошибок.

Рис.3.48 поясняет преимущества ОСР по сравнению с защитой от перегрузок по току с помощью контроля VCE.


Рис. 3.48. Характеристики тока и напряжения при перегрузках по току I для контроля VCE и ОСР

  1. vCE - характеристика при выключении с перегрузкой и контролем VCE
  2. iL - характеристика (инверсная) при выключении с перегрузкой и контролем VCE
  3. vCE - характеристика при выключении с перегрузкой и ОСР
  4. iL - характеристика (инверсная) при выключении с перегрузкой и ОСР

С ОСР перегрузка по току обнаружится раньше, чем с контролем VCE, поскольку не требуется времени для пропускания сигнала. Кроме того, пороговый уровень выключения не зависит от температуры, как с VCE контролем, где, например, ICEERROR= 1.25 IC@25°C устанавливается для VCEERROR@125°C. Благодаря положительному температурному коэффициенту напряжения насыщения в NPT-IGBT, может протекать значительно больший ток коллектора при достижении порога переключения VCEERROR@125°C в холодном IGBT (примерно в два раза при 25°C/ три раза при -25°C).

Большие токи коллектора могут быть в результате большого превышения напряжения при выключении.

Возможности современных IGBT очень быстро выключаться при разном управлении затвора (сопротивление затвора RGoff), однако может вызвать большие перенапряжения при выключении даже при короткозамкнутом мягком выключении, что в большинстве случаев требует отклонение от нормы IC.

Измерение температуры и защита при перегревах

Измерение температуры производиться РТС-резистором с почти линейной характеристикой, он располагается на DCB-подложке одной фазы. Выходной сигнал усиливается и нормализуется как аналоговый сигнал с максимальной ошибкой 5 % в диапазоне 40.125°С и используется для выключения при перегревах 115 0С ± 3 К.

Нормализованный аналоговый сигнал составляет 2 В при 41.5°С и 10 В при 117.5°С.

Контроль напряжения питания силовой части (опция U)

Напряжение питания силовой части контролируется с помощью дифференциального усилителя с высоким входным сопротивлением, который отвечает требованиям стандарта VDE 0160/EN 50178 (безопасная электрическая изоляция).

Нормализованный выходной сигнал 9 В соответствует напряжению Vdmax (ошибка измерения 2 %).

Получение аналоговых сигналов

Благодаря основательной ЭМП-согласованной концепции драйвера, часто конструкция выполняется без экранирования проводов, даже при большой их длине. Для гарантирования безукоризненной обработки аналоговых сигналов в SKiiPPACK, однако, важно избегать петель на общем проводе и падений напряжения на измерительных проводах, которые не вызваны измерительными сигналами. Поэтому, измеряемые токи должны проходить со стороны общей шины через AUX-GND- контакты, а не через общие провода источника питания (см.рис.3.49).

Обработка выходных аналоговых сигналов в SKiiPPACK
Рис. 3.49. Обработка выходных аналоговых сигналов в SKiiPPACK

При сильных помехах в окружающей среде мы рекомендуем получать все аналоговые сигналы через дифференциальный усилитель относительно вспомогательной земли (SEMIKRON: AUX-GND). Оставшиеся помехи должны фильтроваться НЧ фильтрами.

Другие рекомендации к применению SKiiPPACK драйверов даны в справочных данных SEMIKRON [264].



<-- Предыдущая страница Оглавление Следующая страница -->





 
Впервые? | Реклама на сайте | О проекте | Карта портала
тел. редакции: +7 (495) 514 4110. e-mail:info@eust.ru
©1998-2016 ООО Рынок Микроэлектроники