集成自舉二極管和600V三相柵極驅(qū)動(dòng)器加速三相電機(jī)應(yīng)用


原標(biāo)題:集成自舉二極管和600V三相柵極驅(qū)動(dòng)器加速三相電機(jī)應(yīng)用
集成自舉二極管和600V三相柵極驅(qū)動(dòng)器在三相電機(jī)應(yīng)用中確實(shí)起到了顯著的加速作用,這主要體現(xiàn)在提高系統(tǒng)性能、簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)以及增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)健性等方面。以下是對(duì)這一應(yīng)用的詳細(xì)分析:
一、系統(tǒng)性能提升
高效驅(qū)動(dòng):
三相電機(jī)運(yùn)行需要三相逆變器,而逆變器中的柵極驅(qū)動(dòng)器是數(shù)字控制和功率執(zhí)行器之間的模擬橋梁。集成自舉二極管和600V三相柵極驅(qū)動(dòng)器(如STMicroelectronics的STDRIVE601)能夠高效地驅(qū)動(dòng)N溝道功率MOSFET和IGBT,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電機(jī)的精確控制。
該柵極驅(qū)動(dòng)器采用BCD6s-高壓技術(shù),將雙極性、CMOS和DMOS器件集成在同一芯片上,可驅(qū)動(dòng)高側(cè)晶體管且擊穿電壓超過(guò)600V,確保了高效、穩(wěn)定的功率輸出。
快速響應(yīng):
STDRIVE601具有業(yè)界領(lǐng)先的85ns響應(yīng)邏輯輸入,高低側(cè)單元的延時(shí)匹配消除了周期畸變,保證了高頻運(yùn)行。
智能關(guān)斷電路確保了有效的過(guò)流保護(hù),高速保護(hù)功能可在檢測(cè)到過(guò)載或短路后的360ns內(nèi)關(guān)斷柵極驅(qū)動(dòng)器,從而保護(hù)了電機(jī)和逆變器免受損壞。
二、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化
減少元件數(shù)量:
STDRIVE601集成了三個(gè)半橋柵極驅(qū)動(dòng)器,采用小體積的SO28封裝,可替代三個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器以簡(jiǎn)化PCB板布局。
三個(gè)高側(cè)自舉單元工作電壓高達(dá)600V且可由內(nèi)置自舉二極管供電,避免了使用大且貴的外部高壓二極管,進(jìn)一步節(jié)省了PCB面積并減少了元件數(shù)量。
簡(jiǎn)化保護(hù)電路:
STDRIVE601具備出色的抗擊高負(fù)壓尖峰能力和在非常陡峭的共模暫態(tài)下正常運(yùn)行的能力,避免了針對(duì)噪音和擾動(dòng)使用復(fù)雜瑣碎的保護(hù)電路。
內(nèi)置的欠壓鎖定(UVLO)功能可防止功率開(kāi)關(guān)工作在低效或危險(xiǎn)狀態(tài),從而確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
三、系統(tǒng)穩(wěn)健性增強(qiáng)
抗負(fù)壓尖峰能力:
在功率應(yīng)用中,半橋輸出中的負(fù)壓尖峰非常常見(jiàn)。STDRIVE601設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)之一是其對(duì)負(fù)壓尖峰出色的穩(wěn)健性。在專用的測(cè)試電路中測(cè)試并確認(rèn)了該芯片對(duì)負(fù)壓尖峰的抗擾性。
智能關(guān)斷保護(hù):
STDRIVE601內(nèi)置了一個(gè)比較器,通過(guò)智能關(guān)斷(SmartSD)電路進(jìn)行故障保護(hù)。當(dāng)檢測(cè)到過(guò)載或過(guò)流時(shí),SmartSD電路會(huì)迅速關(guān)斷柵極驅(qū)動(dòng)器,從而保護(hù)電機(jī)和逆變器免受損壞。
保護(hù)干預(yù)時(shí)間與故障后的禁用時(shí)間相互獨(dú)立,且保護(hù)響應(yīng)速度為市場(chǎng)上其他柵極驅(qū)動(dòng)器的兩倍。這允許設(shè)計(jì)者在不增加內(nèi)部保護(hù)延遲時(shí)間的情況下,將故障事件后輸出的禁用時(shí)間增加到非常大的值。
綜上所述,集成自舉二極管和600V三相柵極驅(qū)動(dòng)器在三相電機(jī)應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢(shì),能夠提升系統(tǒng)性能、簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)以及增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)健性。這些優(yōu)勢(shì)使得三相電機(jī)系統(tǒng)更加高效、可靠和易于維護(hù)。
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