ZHCABU4B June 2020 – October 2022 UCC21710-Q1 , UCC21732-Q1 , UCC5870-Q1
- 使用隔離式 IGBT 和 SiC 柵極驅(qū)動(dòng)器的 HEV/EV 牽引逆變器設(shè)計(jì)指南
- 1引言
- 2HEV/EV 概要
-
3HEV/EV 牽引逆變器驅(qū)動(dòng)級(jí)的設(shè)計(jì)
- 3.1 UCC217xx-Q1 簡(jiǎn)介
- 3.2 使用 UCC217xx-Q1 設(shè)計(jì)牽引逆變器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
- 3.3 保護(hù)特性的說(shuō)明
- 3.4 UCC217xx-Q1 的保護(hù)特性
- 3.5 UCC217xx-Q1 保護(hù)和監(jiān)控特性描述
- 3.6 UCC5870-Q1 簡(jiǎn)介
- 3.7 使用 UCC5870-Q1 設(shè)計(jì)牽引逆變器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
- 3.8 保護(hù)特性的說(shuō)明
- 3.9 UCC5870-Q1 的保護(hù)特性
- 3.10
UCC5870-Q1 保護(hù)和監(jiān)控特性描述
- 3.10.1 初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè) UVLO 和 OVLO
- 3.10.2 可編程去飽和 (DESAT) 檢測(cè)和過(guò)流 (OC)
- 3.10.3 可調(diào) 2 級(jí)或軟關(guān)斷
- 3.10.4 有源高壓鉗位
- 3.10.5 開(kāi)關(guān)管柵極電壓 (VGE/VGS) 監(jiān)控
- 3.10.6 柵極閾值電壓監(jiān)控器
- 3.10.7 開(kāi)關(guān)管防擊穿
- 3.10.8 主動(dòng)短路 (ASC)
- 3.10.9 集成式內(nèi)部或外部米勒鉗位
- 3.10.10 隔離式模數(shù)轉(zhuǎn)換器
- 3.10.11 短路鉗位
- 3.10.12 有源和無(wú)源下拉
- 3.10.13 驅(qū)動(dòng)器 IC 的熱關(guān)斷和溫度警告
- 3.10.14 時(shí)鐘監(jiān)控器和 CRC
- 3.10.15 SPI 和寄存器數(shù)據(jù)保護(hù)
- 4隔離式偏置電源架構(gòu)
- 5總結(jié)
- 6參考文獻(xiàn)
- 7修訂歷史記錄
3.4 UCC217xx-Q1 的保護(hù)特性
如表 2-2 所示，可使用柵極驅(qū)動(dòng)器周?chē)募珊洼o助電路來(lái)防止各種失效對(duì)系統(tǒng)的影響。表 3-1 顯示了這些系統(tǒng)影響和潛在失效，以及可用于防止這些影響和潛在故障的柵極驅(qū)動(dòng)器電路的集成和輔助電路。
系統(tǒng)模塊中的潛在失效位置如圖 3-2 所示，分為 (F1) PMIC 失效、(F2) MCU 失效、(F3) 驅(qū)動(dòng)器失效或 (F4) 電機(jī)/機(jī)械失效。
表 3-1 使用 UCC217xx-Q1 的保護(hù)和診斷特性
| 系統(tǒng)影響 | 驅(qū)動(dòng)器和/或逆變器相關(guān)失效 | 潛在失效位置 | UCC217xx-Q1 集成特性 | 外部電路特性 |
|---|---|---|---|---|
| 扭矩干擾 | 驅(qū)動(dòng)器電源過(guò)壓或欠壓 | F1 | UVLO + 中斷信號(hào) | OVLO + 中斷信號(hào) |
| 意外換向 | 柵極驅(qū)動(dòng)器脈沖寬度偏移 | F2 或 F3 | 低延遲電容隔離柵和成熟的工藝 | 不適用 |
| 意外的電機(jī)關(guān)斷/扭矩干擾 | 開(kāi)關(guān)管短路 | F2 或 F4 | DESAT/OC 檢測(cè)和中斷 | DESAT (UCC21750) 或 OC (UCC21732/10) 自檢 UVLO/OVLO 自檢 |
| 意外的電機(jī)關(guān)斷/扭矩干擾 | 柵極對(duì)地短路或 VDD | F2 或 F3 | 不適用 | VGE 監(jiān)控并與帶中斷的 PWM 進(jìn)行比較 |
| 電機(jī)意外關(guān)斷 | 柵極信號(hào)錯(cuò)誤或 dv/dt 檢測(cè)電流導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)管擊穿 | F2 | 抗擊穿邏輯和米勒鉗位（內(nèi)部或外部 | 不適用 |
| 扭矩干擾 | 開(kāi)關(guān)管過(guò)壓 | F2 | 兩級(jí)關(guān)斷和/或軟關(guān)斷 | VCE/VDS 監(jiān)控 |
| 扭矩干擾 | 開(kāi)關(guān)管過(guò)熱 | F1、F2 或 F4 | 具有集成偏置電流的集成隔離式檢測(cè) | 不適用 |
| 扭矩干擾 | 開(kāi)關(guān)管柵極氧化物擊穿 | F2 或 F4 | 短路鉗位至 VDD | 不適用 |
| 扭矩干擾 | 輸入電源懸空時(shí)開(kāi)關(guān)管誤導(dǎo)通 | F1 或 F2 | 有源下拉 | 不適用 |
| 扭矩干擾/電機(jī)意外關(guān)閉 | 電源系統(tǒng)直流總線過(guò)壓/欠壓 | F1 或 F4 | 集成隔離傳感 | 不適用 |
圖 3-2 可能的牽引逆變器系統(tǒng)級(jí)失效和使用 UCC21732-Q1 的保護(hù)電路