„Toshiba Smart Gate“ tvarkyklės jungtis DESAT aptikimo grandinės projektavimo vadovas

NaudojantSmart Gate Driver (SGD) jungtyspvz., TLP5214A, TLP5214, TLP5212 ir TLP5222, efektyvus periferinės grandinės projektavimas yra labai svarbus norint panaudoti VCE(sat) aptikimo funkciją. VCE(sat) aptikimas, taip pat žinomas kaip DESAT aptikimas, yra apsaugos mechanizmas, skirtas aptikti kolektoriaus arba nutekėjimo įtampos padidėjimą, kai galios puslaidininkių perjungimo įrenginiuose (pvz., IGBT, Si{5}} arba SiC-MOSFET, GaN-FET) atsiranda viršsrovė, ir apsaugoti įrenginio išjungimo signalą.

Projektavimo metu tokie veiksniai kaip apkrovos induktyvumas, triukšmas, atsirandantis dėl perjungimo kitose fazėse, arba elektromagnetinė indukcija, gali sukelti klaidingą aptikimą DESAT aptikimo grandinėje. Siekiant sumažinti tokio klaidingo aptikimo tikimybę, pateikiamos įvairios projektavimo rekomendacijos.

Projektuojant DESAT aptikimo grandinę, kai maitinimo įrenginio kolektoriaus arba nutekėjimo įtampa viršija iš anksto nustatytą VDESAT reikšmę, SGD jungtis nustoja vairuoti maitinimo įrenginį ir išveda gedimo signalą iš FAULT_N gnybto. Pavyzdžiui, naudojant TLP5214A IGBT valdyti, jei IGBT įjungtas (VOUT yra aukštas), DESAT terminalas tiekia ICHG srovę. CBLANK įkraunama per RDESAT ir DDESAT, tačiau dėl IGBT prisotinimo CBLANK neįkrauna iki DESAT slenkstinės įtampos VDESAT. Jei IGBT VCE pakyla dėl viršsrovės, CBLANK pradeda krauti. Kai DESAT gnybtų įtampa viršija VDESAT, SGD jungtis aptinka IGBT DESAT būseną ir išveda FAULT_N signalą. Tai pavaizduota 1.1 pav.

Triukšmo įsiskverbimo kelio problemos

Dėl atstumo tarp maitinimo įrenginio ir SGD movos jungiamieji pėdsakai gali sukelti elektromagnetinius trukdžius (EMI). Naudojant daugiafazius keitiklius, perjungus iš kitų fazių, dėl parazitinės talpos gali kilti triukšmas, dėl kurio gali būti aptiktas klaidingas DESAT. Todėl rekomenduojama vengti nukreipti DESAT aptikimo pėdsakus šalia pėdsakų, pernešančių stiprią -srovę, arba pėdsakų, prijungtų prie mazgų, turinčių didelius potencialo svyravimus PCB išdėstymo metu. Be to, įdėjus RDESAT, DDESAT ir CBLANK kuo arčiau SGD jungties, padidinamas žemųjų dažnių filtravimo efektas.

DESAT aptikimo grandinės konstantų nustatymas
Pateikiamos gairės dėl CBLANK ir RDESAT verčių, taip pat kaip pasirinkti DDESAT. Jei pageidaujamas išjungimo laikas (tBLANK) nustatytas į 5 mikrosekundes, o standartinė TLP5214A ICHG vertė yra 240 mikroamperų, ​​CBLANK reikia pasirinkti maždaug 200 pikofaradų.