설계 목표

설계 설명

이 고속, 절연 양방향 과전류 감지 회로는 AMC23C12로 구현됩니다. AMC23C12에는 절연 윈도우 비교기와 고정 내부 정밀 전류 소스 및 사용자 선택 가능한 저항을 통해 조정 가능한 임계값 수준이 있습니다. 이 회로는 과전류 상황을 빠르게 감지하기 위해 설계되어 컨트롤러가 모터 제어, 트랙션 인버터 및 기타 산업용 제어 시스템에 사용되는 고속 스위치의 PWM(펄스 폭 변조) 제어를 비활성화할 수 있습니다.

과전류 보호 회로 회로도

설계 노트

1. 오류를 최소화하려면 정밀 션트 저항(R₁)과 임계값 설정 저항(R₂)을 선택합니다.
2. AMC23C12는 게이트 드라이브 공급 장치 또는 최대 27V의 고압측 보조 소스에서 전원을 공급합니다
3. 윈도우 비교기 작동 모드를 사용하여 정격 전류 및 과전류 제한과 일치하도록 션트 레지스터 및 임계값 설정 저항을 선택합니다.

설계 단계

1. 공칭 전류 수준에 따라 션트 레지스터의 크기를 결정합니다. 션트 저항은 입력 핀에서 50mV를 허용하도록 크기가 지정되어 있습니다.
   $R_1=\left(\frac{50 mV}{50 A}\right)=1.0 m\mathrm{\Omega }$
2. 내부 100µA 소스를 사용하여 원하는 전류 트립 레벨과 윈도우 비교기 입력에서 1mΩ 션트를 사용하여 55mV에 대한 55A의 원하는 트립 레벨을 기준으로 R2의 값을 결정합니다.
   $R_2=\left(\frac{55 mV}{100 \mu A}\right)=550 \mathrm{\Omega }$
   • 아날로그 엔지니어 계산기를 사용하여 550Ω에 가장 가까운 E96 저항값은 549Ω입니다.
3. 옵션 - 권장 작동 공급 전압보다 높은 전압으로부터 AMC23C12를 보호하기 위해 27V 제너 다이오드를 선택합니다.

개정된 과전류 보호 회로도

설계 시뮬레이션

다음 이미지는 과전류 보호 회로의 SPICE 시뮬레이션입니다. 시뮬레이션은 에지가 트리거될 때까지 약 360ns인 시간을 표시합니다.

과전류 보호 시뮬레이션의 과도 응답

과전류 보호 시뮬레이션의 과도 응답 - 상승

과전류 보호 시뮬레이션의 과도 응답 - 하강

설계 결과

다음 이미지는 물리적 회로의 파형 캡처입니다. 과전류 보호 회로 파형에는 라인 3의 입력과 관련하여 라인 1의 출력이 표시됩니다. 과전류 보호 회로 파형 - 상승은 출력 라인 1의 상승 에지와 트리거된 전류에서 출력까지 시간 지연을 보여줍니다. 과전류 보호 회로 파형 - 하강은 출력 라인 1의 하강 에지 및 트리거된 전류에서 출력까지 시간 지연을 보여줍니다.

과전류 보호 회로 파형

과전류 보호 회로 파형 - 상승

과전류 보호 회로 파형 - 하강

주요 장치 설계

설계 레퍼런스

TI의 포괄적인 회로 라이브러리에 대한 아날로그 엔지니어의 회로 안내서를 참조하십시오.

텍사스 인스트루먼트, 조정 가능 임계값 및 래치 기능을 가진 AMC23C12 빠른 응답, 강화 절연 윈도우 비교기, 데이터 시트