Встроенные функции защиты и контроля в драйвере

Для защиты MOSFET или IGBT модулей при поломках, рекомендуется применять в драйвере различные быстродействующие и эффективные функции защиты, такие как защита при перегрузках по току и коротких замыканиях, защита при превышении напряжения сток- исток и коллектор-эмиттер, защита от перенапряжений затвора, от перегрева, и контроль управляющих напряжений V_GG+ и V_GG-.

Далее приводятся пояснения по поводу встроенных защитных функций драйвера на примере рис.3.40. Аспекты по реализации и заданию параметров изложены в п. 3.6.

Защита при перегрузках по току и коротких замыканиях

Источник тока можно получить как аналоговый сигнал (измеренный через шунт, датчик тока, R_DS(on) управляемого силового MOSFET или чувствительные ячейки истока или эмиттера) или как превышение максимального значения (обеднение IGBT). Как только будет обнаружен сбой при сравнении текущего значения с фиксированным максимальным значением, устанавливается режим сбоя (ERROR статус) в коммутирующем потенциале или - в случае потенциально-изолированных датчиков - в первичной цепи драйвера, что блокирует силовые транзисторы, пока не поступит сигнал RESET. Если запись ошибок интегрирована на вторичной стороне, сигнал состояния будет передан в первичную цепь через схему изоляции потенциала. Если интегрированы высокоточные датчики тока с изоляцией потенциала . например, в SKiiPPACK и в некоторых MiniSKiiP - их выходной сигнал может служить реальным значением для схем управления или для обнаружения токов в общей шине.

Защита при превышении напряжения затвора

В отличие от всех функций защиты, описанных до сих пор, защита драйвера должна периодически ограничивать напряжение затвора без сигнала сбоя, который требует отключения силовых транзисторов. Поэтому нет связи с записью ошибок. Более детально это описано в п.3.6.1 и 3.6.3.

Защита при превышении напряжения сток-исток и коллектор-эмиттер

Ограничение напряжения на главных выводах силового транзистора можно реализовать внутри самого транзистора (защита от пробоев у MOSFET) при помощи пассивных или активных цепей, которые реализуют определенное частичное включение транзистора при перенапряжениях (см.п. 3.6.3).

Простую защиту, которая не способна обнаружить выбросы напряжений при коммутации и другие короткие перенапряжения, можно по выбору реализовать (опция «U») в драйвер SKiiPPACK как контроль постоянного напряжения питания. Квази-потенциально изолированный датчик будет показывать реальное напряжение питания, и передавать его в основные цепи управления как аналоговый сигнал, записывать в память ERROR при превышении предельного значения. Кроме того, ключ brake может защитить, например, конденсаторы питания при обратных связях.

Защита при перегреве

Температуру кристаллов силовых транзисторов и радиатора возле кристаллов можно определить методом расчета, описанным в п. 3.6.3.3. Если датчик изолирован, сигнал температуры (напр. напряжение) также может быть передан в основную цепь управления.

При превышении предельного значения в память ошибок записывается ERROR.

Защита от пониженных напряжений питания затвора V_GG+ и V_GG-

Если управляющее напряжения затвора значительно упадет, вторичное управление, защита и функции передачи могут перестать работать. Кроме того, силовые транзисторы больше не будут полностью управляемы или вообще закроются. Для обнаружения этого состояния необходимо контролировать одно из напряжений или работу внутреннего источника питания драйвера. При поломке в память ошибок записывается ERROR.

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи