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

3.1 시스템 개요 및 주요 사양

그림 3-1에는 제안된 회로의 간소화된 블록 다이어그램이 나와 있습니다. 여기서는 IGBT를 전원 스위치로 사용하며 이 설계는 약간의 변경 사항이 있는 전력 MOSFET에도 적합합니다.

AMC23C11 UCC23513 간소화된 시스템 블록 다이어그램그림 3-1 간소화된 시스템 블록 다이어그램

NAND 게이트는 PWM 입력이 높을 때만 VCE를 모니터링하는 기능을 실현하는 데 사용됩니다. 감지된 VCE가 DESAT 임계값 VREF를 초과하면 칩이 게이트 드라이버 입력을 비활성화합니다. 표 3-1에는 애플리케이션 회로의 주요 매개 변수가 나와 있습니다.

표 3-1 설계의 주요 시스템 매개 변수
매개 변수값설명
강화 절연 게이트 드라이버UCC23513 또는 UCC23511(1)

6핀 DWY(SO-6) 패키지, 그림 2-1 참조.

8V UVLO를 지원하는 B 버전.

절연 게이트 드라이버,

VDD

+15V(IGBT), +12V(FET)단극 공급
DESAT VCE임계값 전압,

VCE(DESAT)

8.0 V구성 가능.

섹션 3.2.2를 참조하세요.

DESAT 바이어스 전류,

iBIAS(DESAT)

5.5 mA구성 가능.

섹션 3.2.2를 참조하세요.

DESAT 블랭킹 필터 시간 상수, tBLANK

0.8μs

VCE(SAT)=12.5V에 유효. 구성 가능.

섹션 3.2.3의 방정식 8 및 표 3-2를 참조하세요.

DESAT 디글리치 필터

지연, tDEGLITCH

0.2μs구성 가능.

섹션 3.2.3의 방정식 10을 참조하세요.

리셋 기능이 있는 DESAT 래치지원비활성화할 수 있습니다.
DESAT 반응 시간(2)

약 1.1μs~1.6μs

기본 구성입니다.

테스트 결과를 참조하세요.

커넥터가 없는 PCB 크기26 mm x 8.4 mm
주: (1) UCC23511은 UCC23513과 동일한 패키지의 1.5A 소스, 2A 싱크 장치입니다.

(2) 보호 프로세스에 대한 명확하고 간단한 설명을 위해 이 애플리케이션 노트에서 감지된 전원 스위치의 전류가 설정된 트리거 레벨까지 DESAT 보호로 인해 전류가 떨어지기 시작하는 지점까지의 기간 동안 'ESAT 반응 시간'을 사용합니다.

UCC2351x 시리즈를 사용하여 IGBT, SiC 또는 MOSFET의 전력 스위치를 구동할 수 있습니다. UCC23511 및 UCC23513 모두 8.5mm 이상의 연면 및 간극으로 7.50mm x 4.68mm 바디 크기의 확장 SO-6 패키지로 제공됩니다. 두 장치는 표준 옵토커플러 기반 게이트 드라이버보다 상당한 성능과 안정성 업그레이드를 제공하는 동시에 핀 대 핀 호환성을 유지합니다. 이러한 성능 이점에는 높은 CMTI, 낮은 전파 지연, 작은 펄스 폭 왜곡이 포함됩니다. 입력 스테이지는 기존의 LED 대비 장기적인 안정성과 탁월한 노화 특성을 제공하는 에뮬레이트된 다이오드(e다이오드)입니다.

AMC23C11 절연 비교기는 바디 크기가 5.85mm × 7.50mm인 8핀 와이드 바디 SOIC 패키지로 제공됩니다. 이 장치는 VIN 핀의 입력 전압을 20mV에서 2V까지 조정 가능한 임계값과 비교하며 내부 100μA 레퍼런스 전류 및 외부 저항으로 설정됩니다. 입력 전압 VIN이 레퍼런스 값 VREF보다 높으면 오픈 드레인 출력은 능동적으로 낮은 전압으로 끌어내립니다. VIN이 트립 임계값 아래로 떨어지면 래치 핀에 의해 장치의 동작이 결정됩니다.

  • 래치 핀을 로우로 잡아당기면 장치가 투명 모드로 설정되기 때문에 출력 상태가 변경되고 트립 임계값에 따라 입력 신호를 따릅니다.
  • 래치 핀을 하이로 잡아당기면 장치가 래치 모드로 설정됩니다. 범위를 벗어난 상태가 감지되면, 이 래치를 해제하기 위해 래치 핀이 최소 4μs 이상 낮게 당겨질 때까지 아웃 핀이 로우로 당겨지고 래치됩니다.

AMC23C11의 절연 장벽은 자기 간섭에 대한 저항력이 높고 최대 5kVRMS의 강화된 갈바닉 절연을 제공하는 것으로 인증되었습니다.