GERA015 October   2023 AMC23C11 , UCC23513

 

  1.   1
  2.   Kurzfassung
  3.   Marken
  4. 1Einführung
  5. 2Systemherausforderung bei isolierten Gate-Treibern mit integriertem DESAT
  6. 3Systemansatz mit UCC23513 und AMC23C11
    1. 3.1 Systemübersicht und Schlüsselspezifikation
    2. 3.2 Schaltplandesign
      1. 3.2.1 Schaltplan
      2. 3.2.2 Konfigurieren des VCE(DESAT)-Schwellenwerts und des DESAT-Bias-Strom
      3. 3.2.3 DESAT-Ausblendzeit
      4. 3.2.4 DESAT Deglitch-Filter
    3. 3.3 Referenz-Platinenlayout
  7. 4Simulations- und Testergebnisse
    1. 4.1 Simulationsschaltung und Ergebnisse
      1. 4.1.1 Simulationsschaltung
      2. 4.1.2 Simulationsergebnisse
    2. 4.2 Testergebnisse mit 3-Phasen-IGBT-Inverter
      1. 4.2.1 IGBT-Bremsprüfung
      2. 4.2.2 Testergebnisse mit einem 3-Phasen-Inverter mit Phase-zu-Phase-Kurzschluss
  8. 5Zusammenfassung
  9. 6Quellennachweise
  10. 7Revisionsverlauf

3.2.3 DESAT-Ausblendzeit

Die Ausblendzeit für die DESAT-Überwachung, die tBLANK, ist erforderlich, um Fehlauslösungen beim Einschaltereignis des IGBT zu verhindern. Kondensator C14 und Widerstände von R10 bis R14 verzögern das VCE-Messsignal, um den Eingang der VCIN des isolierten Komparators zu erreichen. Die Verzögerung wird durch die Ladezeit von C14 durch den äquivalenten Widerstand REQ des Spannungsteilers R13 und R14 gesteuert:

Gleichung 6. REQ≈R13 // R14 =3 kΩ // 15 kΩ = 2.5 kΩ

Wählen Sie eine C14 von 330 pF, dann ist die Zeitkonstante des RC-Filters:

Gleichung 7. Tau=REQ×C14=2.5 kΩ × 330 pF = 0.82 μs

Die tatsächliche Ausblendzeit hängt bei einem Überstromereignis vom Verhältnis der konfigurierten Schwelle VCE(DESAT) im stationären Zustand zur tatsächlichen Spannung VCE(SAT) des IGBT ab und kann anhand von Gleichung 8 berechnet werden.

Gleichung 8. tBLANK=-ln⁡1-VCEDESATVCESAT×REQ×C14

Daher ist es wichtig, den Schwellenwert VCE(DESAT) des stationären Zustands und die Ausblendzeitkonstante entsprechend dem im System verwendeten IGBT anzupassen. In der nachstehenden Tabelle sind einige Werte mit den Standardeinstellungen für den Schwellenwert VCE(DESAT) für den stationären Zustand bei 8 V aufgeführt:

Tabelle 3-2 Effektive Ausblendzeit mit Standardeinstellung VCE(DESAT)

IGBT VCE(SAT) [V]

≥14,5

12,5

11

10

9

8,5

tBLANK [μS]

0,7

0,9

1,1

1,4

1,9

2,4

VORSICHT: Bei Überstrom sollte der Schwellenwert VCE(DESAT) im stationären Zustand nicht zu nahe an der tatsächlichen VCE(SAT) des IGBT liegen, da die effektive Ausblendzeit erheblich größer als die konfigurierte Ausblendzeitkonstante ist.