ZHCABN2 February 2022 UCC14240-Q1
在圖 2-1 的 HS 驅(qū)動器和 LS 驅(qū)動器功率級模塊中,存在三種獨(dú)特的配置之一,用于將偏置電源電壓分配到每個隔離式柵極驅(qū)動器。柵極驅(qū)動偏置架構(gòu)通常分為三種主要類型:集中式、分布式和半分布式?;旌鲜纠泊嬖?,并且往往基于圖 3-1 中所示的三種類型中的一種或多種。
集中式架構(gòu)通過用于偏置所有六個驅(qū)動器的單個變壓器實現(xiàn)隔離。由于變壓器的額定值必須達(dá)到全偏置功率的額定值,并在多個繞組之間實現(xiàn)初級到次級隔離,因此產(chǎn)生了三種架構(gòu)中最大尺寸的變壓器。此外,如果任何一個繞組發(fā)生故障,變壓器就會發(fā)生故障,從而失去對所有三個逆變器相的偏置電壓。從尺寸、重量和故障隔離的角度來看,這是最不可取的選項。
在光譜的另一端,我們看到了具有六個獨(dú)立偏置電源和六個隔離變壓器的分布式架構(gòu)。對于故障檢測和可靠性,分布式架構(gòu)是最好的方法,但由于所需的元件數(shù)量較多,因此經(jīng)常被低估。這樣做的好處是,可以檢測到任何單個柵極驅(qū)動器的偏置故障并分配糾正措施,從而允許電動汽車在牽引逆變器性能下降的情況下保持運(yùn)行。這里,在六個轉(zhuǎn)換器中的每一個之間分配所需的總偏置功率。雖然傳送到每個柵極驅(qū)動器的功率減少了六倍,但由于滿足隔離標(biāo)準(zhǔn)所需的繞組間距和間隔,無法完全實現(xiàn)變壓器尺寸的成比例減小。這是 UCC14240-Q1 克服的傳統(tǒng)繞線變壓器的限制。3kVRMS 隔離式變壓器、控制和功率級能夠提供額定溫度為 105°C 的1.5W 偏置功率,集成在 3.55mm 高的 SOIC 封裝中,使 UCC14240-Q1 非常適合分布式偏置架構(gòu)。
當(dāng)每個器件所需功率小于 1.5W 時,半分布式架構(gòu)還可以利用 UCC14240-Q1 偏置 GD1、GD3 和 GD5。對于 GD2、GD4 和 GD6 的低側(cè)偏置,當(dāng)所需總功率超過 1.5W,UCC25800-Q1 超低 EMI 變壓器驅(qū)動器非常適合用于 3 個 UCC14240-Q1,用于構(gòu)建高性能、半分布式、隔離式柵極驅(qū)動偏置系統(tǒng)。