KOKA050 October   2023 AMC23C11 , UCC23513

 

  1.   1
  2.   요약
  3.   상표
  4. 1머리말
  5. 2DESAT가 통합된 절연 게이트 드라이버의 시스템 과제
  6. 3UCC23513 및 AMC23C11을 통한 시스템 접근 방식
    1. 3.1 시스템 개요 및 주요 사양
    2. 3.2 회로도 설계
      1. 3.2.1 회로도
      2. 3.2.2 VCE(DESAT) 임계값과 DESAT 바이어스 전류 구성
      3. 3.2.3 DESAT블랭킹 시간
      4. 3.2.4 DESAT 디글리치 필터
    3. 3.3 레퍼런스 PCB 레이아웃
  7. 4시뮬레이션 및 테스트 결과
    1. 4.1 시뮬레이션 회로 및 결과
      1. 4.1.1 시뮬레이션 회로
      2. 4.1.2 시뮬레이션 결과
    2. 4.2 3상 IGBT 인버터를 사용한 테스트 결과
      1. 4.2.1 브레이크 IGBT 테스트
      2. 4.2.2 위상 간 단락이 발생한 3상 인버터에 대한 테스트 결과
  8. 5요약
  9. 6참고 자료
  10. 7개정 내역

VCE(DESAT) 임계값과 DESAT 바이어스 전류 구성

저항 R9~R14는 VCE(DESAT) 임계값 및 DESAT 바이어스 전류 iBIAS(DESAT)를 조정하는 데 사용할 수 있습니다. 다음 방정식은 다양한 DESAT 임계값 및 DESAT 바이어스 전류 구성에 대한 값을 신속하게 예측하기 위해 간소화됩니다.

절연 비교기 AMC23C11에는 내부 100μA 전류 소스 및 외부 저항 R9로 설정된 레퍼런스 전압 VREF가 있습니다. 이 설계에서 R9의 값은 방정식 1에 따라 계산되어 VREF를 1.5V로 설정합니다. AMC23C11이 높은 이력 모드에서 작동하도록 1.5V가 선택되었습니다[1].

방정식 1. R9=VREF100 μA=15 kΩ 

R10과 R11은 DESAT 바이어스 전류를 결정하고 방정식 2에 따라 계산됩니다.

방정식 2. R10=R11=2×VDD-VCEDESAT-VFWD1-R12×iBIAS(DESAT)iBIAS(DESAT)+iR13R14(DESAT)

여기에서

  • VDD는 UCC23513의 공급 전압, IGBT 구동의 경우 15V

  • VCE(DESAT)는 원하는 DESAT 임계값입니다. 이 설계에서는 기본적으로 8V입니다.

  • VFW(D1)는 고전압 다이오드 D1의 순방향 전압입니다. 0.5V로 가정했습니다.

  • R12는 일반적인 관행으로 100Ω로 설정됩니다[9].

  • IR13R14(DESAT)는 R13과 R14를 통과하는 전류입니다. 0.5mA로 설정합니다. 낮게 설정하면 잡음 내성을 줄일 수 있습니다.

  • iBIAS(DESAT)는 IGBT의 VCE가 VCE(DESAT)에 도달할 때의 DESAT 바이어스 전류입니다. 이 설계에서는 5.5mA로 설정되어 있습니다.

따라서 이 설계에서 R10과 R11은 2kΩ로 계산할 수 있습니다.

VCE(DESAT)가 훨씬 작은 정상적인 IGBT 작동에서는 R10 및 R11의 전력 정격을 선택해야 합니다 R12 << R10이라고 가정했을 때 방정식 3에 따라 간소화된 최대 전력 손실은 다음과 같습니다.

방정식 3. PR10,  MAX=PR11,  MAX=(VDD - VFWD1 - R12 × iBIAS(DESAT) - VCE(SAT))2R10×PWMDUTY,  MAX

표 3-1의 기본 설정과 일반 VCE(SAT) 1.5V의 경우 PR10(MAX) 및 PR11(MAX)의 최대 전력 손실은 1000% PWM 듀티 사이클에서도 약 69.8mW입니다.

R13 및 R14는 방정식 4방정식 5에 따라 계산됩니다.

방정식 4. R13=VREFiR13R14(DESAT)
방정식 5. R14=VDD-(iBIASDESAT+iR13R14DESAT)×R10÷2iR13R14(DESAT)-R13

매개 변수 값을 적용하면 R13은 3kΩ, R14는 15kΩ이 됩니다.