ZHCAC75 April   2022 AMC23C11 , AMC23C12 , AMC23C14

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1背景
  4. 2DC+ 过流保护
  5. 3DC+ 电源解决方案
    1. 3.1 选择电荷泵电容器
    2. 3.2 在 TI 的 PSpice 中进行仿真
    3. 3.3 硬件测试
    4. 3.4 低成本电源解决方案
  6. 4上电短路风险及解决方案
  7. 5参考文献

选择电荷泵电容器

C2 和 C7 这两个电容器的选择对于尽可能地减小所生成电源的纹波非常重要。下面举例说明了如何计算极端条件下的电容值。好消息是,AMC23C11 高侧的集成低压降 (LDO) 稳压器降低了该电源的预稳压要求。例如,此设计能够接受 3V 的纹波电压,其他参数如下:

  • 半桥电路开关频率 f = 1kHz
  • 占空比 D = 20%
  • 隔离式比较器所需的电流 I = 3.3mA(最大值)
  • 低侧驱动器电源 U_low side = 15V

电机驱动系统中的开关频率通常为 1kHz 至 20kHz。由于放电时间更长,较低的开关频率会导致较大的纹波。增大电容会减小纹波,但会增加充电时间。在极端情况下,假设开关频率为 1kHz,占空比为 20%。这种情况意味着隔离式比较器在 80% 的 PWM 周期内仅由电荷泵的电容器 C2 供电,这种情况下 C2 所需的最小电容为:

Equation1. Q = I × t = Δ U × C
Equation2. C = I × t Δ U = 3.3   m A × 0.8   m s 3   V = 0.88   μ F

本设计中,C2 的电容为 1μF,自举电容器 C7 的电容也是 1μF。R4 和 R6 会限制初始上电期间可能出现的高电流。该电阻器的典型值为 5Ω 至 10Ω。较大的电阻会增加 RC 电路的时间常数,并延长达到最小电源所需的时间。当 R4 为 10Ω 时,初始上电时的最大电流为 1.36A:

Equation3. I R b o o t = 15   V - 0.7   V × 2 10   Ω = 1.36   A

两个二极管 D1 和 D2 应能够承受直流总线的电压。对于输入电压为 380V VAC 的电机驱动系统,二极管需要承受 ≥ 1200V 的电压,并且必须具有快速反向恢复特性,以尽可能地减少恢复电荷,从而确保电源电路的稳定性。该电路理论上可产生 13.6V 的电源电压,即 15V 减去两个二极管的压降 (0.7V)。