ZHCAD97 October 2023 AMC23C11 , UCC23513
在 TI 参考设计 (TIDA-010025) 的三相逆变器平台上进行了测试,用以检查在驱动 ACIM 电机时的相间短路情况。在这些测试中,U 相高侧 IGBT 的栅极驱动器替换为建议电路的样板:
TIDA-010025 参考设计在电源板上有一个 1200V、25A PIM 电源模块,该模块在三相逆变器级集成了六个额定值相同的 IGBT。为准备进行测试,我们首先移除了 U 相高侧 IGBT 的原始栅极驱动电阻器,然后将 VGATE 输出、15V 电源和样板的 VCE 检测端子连接到电源板。为避免参考设计的自身硬件 OCP 功能产生影响,我们在全部三个相位中添加了一个与原始 10mΩ 电阻器并联的 5mΩ 分流电阻器,这样我们可以将 OCP 触发电平提高三倍,达到 72A。在检查 IGBT 的输出特性后,我们还对样板进行了一些更改,以便在 VCE(SAT) 升至 2.5V 时达到 DESAT 阈值,这对应于大约 45A 的集电极电流。在这些测试期间,我们首先使电机(空载)运行到 50rps,然后使用连接到电源板端子的断路器将逆变器的 U 相和 W 相短接。图 4-6 是测试结果波形。
打开断路器后,U 相和 W 相会短接,U 相电流开始快速上升。饱和电流很快达到约 95A 的峰值,然后下降一点点,并稳定在大约 86A。在 980ns 的消隐时间后,AMC23C11 检测到 DESAT 状况。经过另一个通常为 240ns 的内部传播延迟后,输出 OUT 引脚切换为低电平。nDESAT 降至与非门输入的负向阈值并切断 UCC23513 的输入电流大约需要 380ns。栅极驱动器经过大约 120ns 的时间后,IGBT 的电流开始下降。DESAT 反应时间总共约为 1.58μs。
低侧驱动测试的结果有一些差异。两个测试的 IGBT 的特性和应用电路以及 DESAT 阈值调整的差异导致了这些变化。