1 머리말

모터 드라이브를 위한 3상 인버터에서 OCP 및 SCP는 비정상적인 작동 조건으로 인한 손상으로부터 시스템을 보호하는 데 중요합니다. 션트 기반 시스템 수준 OCP 또는 SCP는 음극 DC 버스나 3개의 저압측 스위치를 통해 전류를 감지하는 방법으로 구현되는 경우가 많습니다. 특히 폼 팩터와 시스템 비용이 중요한 많은 저전력 소형 모델에서는 특히 그렇습니다. 이러한 보호 기능은 arm 슛스루 및 위상 간 단락에서 자주 볼 수 있는 고장 패턴에 효과적입니다. 그러나 두 제품 모두 그림 1-1에서 보듯이, 고장 전류가 고압측 스위치를 통해 흐를 때 접지 단락을 감지할 수 없습니다. 게이트 드라이버의 DESAT 기능은 이 고장으로부터 전원 스위치를 보호하는 데 도움이 됩니다. 사실 장치 수준 DESAT 보호는 3상 인버터의 이러한 모든 고장 모드에 효과적이기 때문에 많은 고전력 고성능 모델에서 널리 사용되고 있습니다.

그림 1-1 3상 인버터의 접지 고장으로 인한 단락

많은 산업용 모터 드라이브에는 전류를 음극 VDC 버스로 전환하고 재생 브레이크 작동 중에 전압이 너무 높아지면 벌크 커패시터를 방전하는 재생 브레이크 스위치도 있습니다. 종종 이 브레이크 저항을 외부에 설치한 다음 드라이브의 특정 단자에 의해 시스템에 연결해야 합니다. 사용자가 이 저항을 연결하는 데 오류가 있거나 저항이 매우 낮은 상태에서 실수로 사용한 경우, 그림 1-2에 나와 있는 것처럼 시스템 컨트롤러에 의해 브레이크 작동이 시작되면 과전류 고장이 발생할 수 있습니다. 이 경우 게이트 드라이버의 DESAT 기능은 문제를 감지하고 전원 스위치를 적시에 보호할 수 있습니다.

그림 1-2 외부 브레이크 저항 단자의 배선 오류로 인한 단락

이러한 결함으로부터 시스템을 보호하는 일반적인 접근 방식은 CMOS 입력이 있는 UCC21750 강화 절연 게이트 드라이버와 같이 DESAT 기능이 있는 절연 스마트 게이트 드라이버를 사용하는 것입니다. 그림 1-3에서 볼 수 있듯이, DESAT 핀은 IGBT가 켜질 때 V_CE의 전압 강하를 모니터링합니다. 이 전압 강하가 위로 올라가 설정된 임계값에 도달하면, 즉 과전류 또는 단락 상태가 발생하는 경우 게이트 드라이버의 출력을 한 번에 로우로 당기고 고장 출력 wii가 활성화되어 시스템 컨트롤러에 오류를 알립니다.

그림 1-3 통합 DESAT 보호 기능을 갖춘 UCC21750