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您好!
我对 ISO5852S 栅极驱动器中的去饱和保护和相关的软关断功能有一些疑问。
通常、当有人使用 ISO5852在输出中使用高电流缓冲器设计栅极驱动器时、会在 Vee 和 OUTL 引脚之间连接 RC 电路。 连接此 RC 电路的原因是什么?
2.有时、ISO5852S 等栅极驱动器的去饱和保护使用运算放大器连接到器件、而不是直接连接到器件的集电极或漏极。 请向我提供这样做的优势吗?
谢谢、
高拉夫
Gaurav、
[引用 userid="306740" URL"~/support/power-management/f/power-management-forum/995916/iso5852s-q1-iso5852s-desat-protection-variations ]1. 通常、当有人使用 ISO5852在输出端设计具有高电流缓冲器的栅极驱动器时、会在 Vee 和 OUTL 引脚之间连接一个 RC 电路。 连接此 RC 电路的原因是什么?[/quot]使用升压器时、RC 用于调节和控制 STO 电流。
由于底部 PNP 是电流控制器、因此它将通过 PNP β 将基极电流(ISO5852S STO 电流)增益到集电极电流。
当然、栅极由 PNP 的 IB+IC 放电。
由于 PNP 电流增益、我们最终可能获得比我们想要的更大的 STO 电流。 放电过快会导致杂散电感导致 VCE/VGS 过冲、这就是 STO 首先有用的原因。
这就是 RC 电路的出现位置(如下所示)。 通过这一添加、IC 内部的 STO 电流源现在从 CSTO 电容器中拉出电流、使电流流经 RSTO、并通过正常栅极驱动下拉路径(通过 PNP)、从而有效地降低电流。
在 STO 点、CSTO 应充满电至 VCC2。 RCHG / RG (OFF)比率大致控制每个电流的大小。
CSTO CAP 存储 CSTO*VCC2的电荷。 这样、我们还可以控制时间、并且可以调整 CSTO 电容以存储更多电荷、从而在整个持续时间内影响 STO。
建议选择近似值并通过仿真进行确认、因为栅极电容器的行为不像理想电容器那样完美。
我之前未见过与板载 DESAT 检测一起使用的 OPAMP。 如果使用它、我怀疑它将用于收集器/漏极的信号调节、因为(1)这是 HV 节点(2)不确定它有什么好处。 为了连接到集电极/漏极、它必须被隔离、并且在 HV 隔离侧有自己的电源和自己的隔离基准。
不过、我可以看到、它们使用运算放大器放大分流电阻器上的电压值、这样、通过直接测量漏极/集电极电流来提供"过流"检测、而不是 DESAT。 在某些情况下、例如对于 SiC、真正的 OC 检测可能优于为 IGBT 进行调优的 DESAT。
UCC217xx 系列等其他器件内置有 OC 检测以及 DESAT 型号、但将 OPAMP 与 ISO5852S 搭配使用(ISO5852S 只有 DESAT 检测选项)可能是执行过流检测的一种方法、也可能是其他方法。
但 OPAMP 可能不会与 DESAT 检测设置结合使用。
更改 DESAT 阈值的主要方法是更改串联电阻器的数量。 更多的串联电阻器、= DESAT 阈值会被其 VF 降低。
您还可以添加串联齐纳二极管、以将其增加齐纳电压。
如果您的所有问题都得到了解答、请按绿色按钮告知我。
最好
Dimitri
尊敬的 Dimitri:
感谢您的详细回答。
我现在清楚地看到第1点。
以获取点号 2关于、这不用于过流保护、因为它不包含任何分流电阻器。 它是否必须处理直流链路电压。 如果直流链路电压大约为2kV 或2.5kV、我们能否将 ISO5852S 直接连接到器件的集电极或漏极、会发生什么情况? 这是否是使用 OPAMP 的原因?
此外、我认为、如果我们将 VDD2、VEE2和 GND2用于运算放大器、我们将不需要任何隔离。
谢谢、
高拉夫
Gaurav、
2kV 这非常接近 ISO5852S 的最大工作隔离电压额定值、因此不应在直流总线电压如此高的情况下使用它。
对于 DESAT 检测、集电极或漏极始终通过至少一个 HV 阻断二极管连接到 DESAT。 当然还有从 DESAT 到 GND2的消隐电容器。 数据表中显示了这种情况。
您不能将漏极/集电极直接连接到器件的 DESAT 引脚。 芯片100%将在第一次打开时失败。
这些 HV 阻断二极管的额定电压通常大于500V。 因此、如果您有1kV 总线、您应该有3个总线来提供余量。
对于半桥配置/高侧驱动器:
用于高侧的 GND2引脚将与开关节点一起浮动、开关节点将向上和向下移动、可能从0V 一直移动到 VBUS。 该驱动器上的所有元件都以该移动电压为基准、并且在漏极导通时、VCE/VDS 永远不会变得过高。
无需使用任何具有集成 DESAT 的运算放大器(除非存在我不知道的一些非常奇怪的配置)。
我不确定您正在考虑将运算放大器与 DESAT 搭配使用的配置是什么、但它会干扰 DESAT 充电电流。 该充电电流通过消隐电容器设置消隐时间...
请参阅以下有关 DESAT 电路的链接。
https://www.ti.com/lit/eb/slyy169/slyy169.pdf#page=31
如果您有一个集成 DESAT + OPAMP 用法示例、请在此处分享。
最好
Dimitri