ZHCUAY8 may 2023
内置于电源模块中的 NTC 温度传感器被检测并通过隔离式数字信号反馈至控制器。该信号是频率变化、占空比为 50% 的方波。温度传感器的位置尽可能靠近功率器件,同时保持与功率器件的电气隔离,因此可提供近似的底板温度。NTC 报告的温度与 SiC MOSFET 的结温有很大差异,不得用作精确的结温测量值。有两种方法可以通过控制器测量三个 XM3 模块的 NTC 反馈信号。第一种方法是使用增强型捕捉 (eCAP) 外设以数字方式测量直接来自差分接收器的信号频率。图 3-9 和表 3-4 提供了 NTC 信号频率与 NTC 温度之间的关系。对于第二种方法,频率信号经过滤波并转换为模拟信号,可以通过控制器上的 ADC 测量该模拟信号。当频率为 4.6kHz 时,模拟电压测量值为 0.38V;当频率为 30.1kHz 时,模拟电压测量值为 2.5V。
NTC 温度 (°C) | NTC 电阻 (Ω) | 频率输出 (kHz) |
---|---|---|
0 | 13491 | 4.6 |
25 | 4700 | 10.3 |
50 | 1928 | 17.1 |
75 | 898 | 22.8 |
100 | 464 | 26.4 |
125 | 260 | 28.3 |
150 | 156 | 29.5 |
175 | 99 | 30.1 |
图 3-10 展示了 CAB450M12XM3 模块的 NTC 电阻(RNTC,以欧姆为单位)与虚拟结温 (TVJ) 之间的映射。可以使用以下公式来计算虚拟结温:
控制器 PCB 上安装了一个额外的温度传感器,用于测量参考设计外壳内的环境温度。该温度传感器包含一个 10kΩ NTC 表面贴装热敏电阻和一个构成分压器的固定电阻器。随着温度升高,分压器中点处的电压也会升高。该电压经过低通滤波,以消除缓慢变化的温度中的任何高频噪声。可通过以下公式来实现该电压信号 VT 与热敏电阻温度(以开尔文为单位)之间的转换: