Smart Gate Drive Coupler: Pwoteksyon konplè pou IGBT nan aplikasyon pou varyateur

Kouplè kondwi entelijan pòtay (SGDs)se eleman kle pou pwoteje aparèy pouvwa, espesyalman izole tranzistò bipolè pòtay (IGBTs), kont domaj surkouran. Atik sa a pral dekri enfòmasyon sou konsepsyon operasyonèl nan SGD, espesyalman pou modèl TLP5214A/TLP5214/TLP5212/TLP5222 Toshiba yo, ki konnen pou fonksyon deteksyon VCE(sat) yo, fonksyon Miller kranpon, ak fonksyon pwodiksyon FAULT.

1. Konparezon pwodwi kouple SGD

Modèl diferan nan kouple SGD varye nan paramèt pèfòmans, ak diferans sa yo enpòtan anpil pou chwazi bon pwodwi a. Pou egzanp, aktyèl pwodiksyon pik nan modèl TLP5214A/TLP5214 yo se ±4.0A, pandan y ap modèl TLP5212/TLP5222 yo se ±2.5A. Pwovizyon pou aktyèl ak vòltaj ekipman pou yo tou konsiderasyon enpòtan, ak valè maksimòm paramèt sa yo se 3.8mA, 3.5mA, ak 5mA, ak 15V a 30V, respektivman. Aktyèl D 'papòt la ak papòt DESAT yo tou kle nan distenge diferan modèl, ak yon valè maksimòm de 6mA ak yon valè tipik nan 6.5V a 6.6V. Anplis de sa, reta nan pwopagasyon, se sa ki, tan an reta maksimòm nan siyal la soti nan opinyon nan pwodiksyon, chenn nan 150ns a 250ns. Jan yo montre nan Figi 1.1

2. Karakteristik pwoteksyon

Karakteristik pwoteksyon kouple SGD la se fonksyon debaz li yo, ki gen ladan fonksyon UVLO (lockout undervoltage), deteksyon VCE (sat), aktif Miller blocage ak sistèm pwodiksyon fay. Fonksyon UVLO asire ke pa gen okenn pwodiksyon aksidan lè vòltaj rezèv la pi ba pase papòt la, pandan y ap deteksyon VCE(sat) kontwole vòltaj pèseptè-emetè IGBT a epi fèmen operasyon an pou pwoteje aparèy la yon fwa yo detekte yon surkouran. . Kranpon aktif Miller la diminye ogmantasyon potansyèl ant pòtay la ak pèseptè IGBT a, pandan y ap sistèm pwodiksyon fay la bay yon siyal fay sou bò kontwòl prensipal la lè yo detekte yon fay. Yo montre Surcharge nan Figi 1.2

3. Konsepsyon aplikasyon an

Nan konsepsyon aplikasyon an, paramèt miltip bezwen konsidere, ki gen ladan rezistans pòtay, tan blan, siveyans sikwi kout ak prensipal siyal fay rale-up rezistans. Anviwònman tan an ak ajisteman ka fèt pa kondansateur ekstèn oswa kous pou ajiste distribisyon an nan sekans deteksyon vòltaj. Ekstèn sikwi a (RB) sèvi ak yon rezistans ekstèn pou ogmante aktyèl la chaje nan kondansateur a blanch asire ke fonksyon an pwoteksyon efikas pandan kous la kout. IGBT kout sikwi deteksyon papòt vòltaj la ka ajiste lè w ajoute yon dyod oswa yon dyod Zener. Analiz kapasite pòtay, rezistans pòtay ak reta pwopagasyon montre enfliyans paramèt sa yo sou reta pwopagasyon an. Tan an mou-off afekte pa kapasite pòtay la ak vòltaj pwodiksyon pouvwa, pandan y ap tretman an apwopriye nan kondansateur kontoune ak tèminal sibstiti ka evite echèk. Pwoteksyon tèminal DESAT la soti nan pike vòltaj la lè IGBT la chanje ka reyalize lè w ajoute yon dyod Zener oswa dyod Schottky ant tèminal DESAT ak VE. Nan ka ensifizan kondwi pòtay aktyèl la, yo ka ajoute yon tranzistò tanpon. Ki ap dirije fòm vag siyal se patikilyèman enpòtan lè distans ki genyen ant kouple SGD a ak CPU a se long, ak fòm vag siyal la antre ka fòme lè l sèvi avèk yon tanpon isterèz. Finalman, rale-up rezistans RF nan siyal la fay sou bò prensipal la nesesè pou pwodiksyon an siyal fòt.

4. Konsiderasyon konsepsyon kle

Lè w ap desine yon kouple SGD, faktè kle yo dwe konsidere gen ladan rezistans pòtay, separasyon sikwi kondwi a ak aparèy pouvwa a, dyod sikwi bootstrap, ak rezistans pòtay-emetè. Faktè sa yo ansanm afekte reta pwopagasyon an, ki gen yon valè maksimòm ant 150ns ak 250ns.