4 Zuverlässige Erkennung und Schutz in Elektromotorantrieben

Entwickler müssen mehrere Ebenen zuverlässiger Erkennung und Schutz integrieren, um Schäden an Motorantriebsschaltkreisen zu vermeiden. Leistungsschalttransistoren wie IGBTs haben relativ kurze Widerstandszeiten (weniger als 10 µs) und können schnell überhitzen und durch übermäßige Ströme beschädigt werden.

Strombegrenzungssicherungen und Leistungsschalter bieten einen hervorragenden Überstromschutz, sind jedoch mit langsamen Reaktionszeiten ausgestattet und erfordern ein Eingreifen des Benutzers. Sie sind oft die letzte Möglichkeit zum Schutz bei einem Ausfall.

Um den Motorantrieb schnell gegen diese Fehlerzustände zu erkennen und zu schützen, erfasst eine Lösung Strom und Spannung an kritischen elektrischen Pfaden innerhalb des Motorantriebs. Der gemessene Strom und die gemessene Spannung werden von einem Host-Mikrocontroller empfangen, der High-Side-Stromversorgungsschaltungen wie Leistungsschalttransistoren und Leistungsschalter steuert. Um Überstrom- oder Überspannungsfehler zu unterdrücken, schaltet sich der Host-Mikrocontroller entweder ab, modifiziert die Schalteigenschaften der Leistungstransistoren oder schaltet die Leistungsschalter aus.

Abbildung 5 zeigt die AMC23C14-Familie von verstärkten isolierten Komparatoren mit kurzer Latenzzeit von Texas Instruments (TI) in Fehlererkennungsszenarien für Kurzschluss, Überstrom, Unterstrom, Überspannung, Unterspannung und Übertemperatur. Diese Bausteine integrieren einstellbare Komparatorschwellenfunktionen, enthalten einen High-Side-Low-Dropout-Regler für die Stromversorgung und haben eine Reaktionszeit von unter 0,5 µs in einem 8-poligen kleinen integrierten Schaltungsgehäuse.

Sehen Sie sich als Nächstes die verschiedenen Anwendungsfälle für die AMC23C14-Familie von isolierten Komparatoren in Elektromotorantrieben an.