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[参考译文] ISO5500:生成杂散故障信号

Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: UC3845, UC3843
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/728439/iso5500-generating-spurious-fault-signals

器件型号:ISO5500
主题中讨论的其它部件:UC3845UC3843

大家好。 我正在开发3kW 光伏逆变器电路。 目前、我使用 ISO5500来驱动 IGBT、我还使用 UC3845开发了一个直流/直流隔离式电源、其输出为+15/-8v 和0.5A、用于栅极驱动电源。  问题是、每当我连接这个直流/直流电源并运行我的电路时、ISO5500开始产生故障、我的系统关闭、当我用15V 降压变压器替换这个电源时、我就不会遇到这样的问题、ISO5500在不产生任何故障信号的情况下工作正常。  我需要帮助来确定为什么 ISO5500生成故障信号。 我是否需要针对杂散故障采取任何保护措施、或者如果问题出在隔离式电源中、则如何针对栅极驱动应用进行正确设计。

此致、并提前表示感谢。

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    您好 Archit、

    请您与我们分享栅极驱动器和电源电路的原理图吗? 此外、您能否分享一些有关 VE-P、VE-L 和 VE PWM 信号、故障信号、DESAT 引脚电压和电源的示波器截图? 因此、我们可以更好地帮助您。

    此致、
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      熊您好、

    我已附上栅极驱动器和电源的原理图。

    对于数据表中提供的电源、我遵循了建议的电路。 我使用的 IC 是 UC3843。

    在驱动器电路中、我使用了齐纳(Z1)和电阻(R2)组合来生成-ve 电压- 8v。 除此之外、我遵循了建议的电路

    由于我只有1个双通道示波器、因此我无法为您提供如此多信号的示波器捕获。

    我有一些疑问-

    1.只有 DESAT 引脚检测到电压上升到高于某一电平、才能生成故障信号吗? 输入侧的一些噪声是否会影响通过微控制器进行的故障信号感应?  如果微控制器在 FAULT 引脚上检测到一个低电平状态、还有其他可能的原因是什么?

    2.如果设计正确、基于 UC3843的开关电源是否可以用作栅极驱动器输入的源? 如果不是、我可以考虑其他哪些驱动器电源选项。   我从 太阳能电池板串中获取基于 UC3843的电源的输入、电压范围为150-350V。

    此致  

    Archit

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    您好 Archit、

    感谢您提供相关信息。 原理图对我来说看起来很好。  

    根据设计、当 DESAT 引脚上的电压高于阈值时、/FAULT 信号应变为低电平。 但是、外部噪声也可能会破坏/FAULT 引脚上的信号。 您是否已按照建议在/FAULT 引脚上添加了3.3k 上拉电阻器。 此外、当/FAULT 变为低电平时、输出状态是什么? 为了让我们更好地了解这种情况、请测量电源电压、DESAT 引脚电压和 PWM 输入信号。  

    基于 UC3843的设计如果设计正确、则能够为 ISO5500提供合适的电源。  

    此致、

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    熊您好、
    原理图中的"R3"电阻是 VCC1和 FAULT 引脚之间连接的3.3k 上拉电阻的电阻。

    在我们的代码中、我们有一个大约150us 的 ISR、用于检测/fAULT 引脚的状态、如果它变为低电平、我们将禁用 PWM 并使逆变器电路跳闸。 在我们的实验中,我们观察到通过 GPIO 引脚感测到的/fault 信号的状态,我们注意到,每当出现/fault 低电平时,/fault 输出就不会锁存到零状态,即使没有提供/reset 信号。 然后、我们添加了一个计数器变量来计算编号 我们发现计数器值以随机方式增加、例如10-15次/秒、如果我们在代码中注释禁用 PWM 器件、则电路工作正常。 我们还观察到、当我们通过逆变器增加直流链路电压时、计数值的变化显著增大(高达25-30单位/秒)。

    在数据表中、写入/Fault 输出保持低电平状态、直到被/RESET 脉冲清除。 因此、如果/FAULT 由于 DESAT 而变得较低、那么为什么它不锁存、如果它是由于输入侧噪声、那么我们可以添加3.3k 欧姆上拉电阻以外的其他电阻器。

    此致
    Archit
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    您好 Archit、

    根据您的描述、似乎有些噪声耦合到/FAULT 引脚并导致错误保护。 仅当触发 DESAT 保护时、/FAULT 引脚才会锁存到低电平、这在您的应用中不是这样。

    要继续、我建议:

    1、测量/FAULT 引脚上的电压和 DESAT 引脚上的电压。
    2.将上拉电阻器减小到1k、并在/FAULT 引脚和 GND 之间添加滤波电容器。 可以根据/fault 处于低电平的持续时间来确定时间常数。
    我很清楚、SMPS 已经向栅极驱动器电路注入了一些噪声。 在使用 SMPS 为栅极驱动器电路供电之前、您可能需要改进 SMPS 的设计。

    此致、