テキサス・インスツルメンツのリファレンス デザインである 3 相インバータ プラットフォーム TIDA-010025 を使用したテストを行い、ACIM モーター駆動時の位相間短絡の状態を確認しました。このテストでは、U 相ハイサイド IGBT のゲート ドライバを、本提案の回路のサンプル ボードに置き換えています。

TIDA-010025 リファレンス デザインは、電力ボード上に 1200V、25A の PIM パワー モジュールを搭載しており、3 相インバータ段には同じ定格の IGBT を 6 つ内蔵しています。テストの準備として、まず U 相ハイサイド IGBT の元のゲート駆動抵抗を取り外した後、VGATE 出力、15V 電源、サンプル ボードの VCE センス端子を電力ボードに接続しました。リファレンス デザイン独自のハードウェア OCP 機能の影響を回避するために、3 相すべてで元の 10 mΩ シャント抵抗と並列に 5 mΩ シャント抵抗を追加し、OCP トリガ レベルを 3 倍の 72A にしました。IGBT の出力特性を確認した後、V_CE(SAT) が 2.5V まで上昇したときに DESAT スレッショルドに到達するようにサンプル ボードでも変更を加えました。これは約 45A のコレクター電流に相当します。これらのテストでは、まずモーターを (無負荷で) 50rps まで動作させ、次に電力ボードの端子に接続されたサーキット ブレーカでインバータの U 相と W 相を短絡させます。図 4-6 に、テスト結果の波形を示します。

サーキット ブレーカがオンになると、U 相と W 相が短絡し、U 相の電流が急上昇し始めます。飽和電流はすぐに約 95A のピークに達し、その後少し下がって、約 86A で安定しました。980ns の点滅時間の後、AMC23C11 は DESAT 状態を検出しました。通常はさらに 240ns の内部伝播遅延の後、出力 OUT は Low にシフトしました。nDESAT が NAND ゲート入力の負方向スレッショルドまで下がり、UCC23513 の入力電流が遮断されるまでには約 380ns を要しました。その後、ゲート ドライバは約 120ns かけて IGBT の電流を降下させ始めました。DESAT 応答時間は合計で約 1.58μs でした。

ローサイド駆動テストの結果にはいくつかの違いがあります。これらのばらつきは、テストした 2 つの IGBT の特性とアプリケーション回路の違い、DESAT スレッショルドの調整によるものです。