本文的关键要点
・控制电源电压欠压误动作防止电路(UVLO),在控制电源电压下降到规定电压以下时会启动。
・虽然HVIC(High Side Gate Driver)和LVIC(Low Side Gate Driver)中均配备了UVLO电路,但FO信号(错误输出)仅在LVIC的UVLO启动时输出。
本文将探讨第二个主题,通常被简称为“UVLO”、一种可防止控制电源欠压时发生误动作的功能。
- 短路电流保护功能(SCP)
- 控制电源欠压误动作防止功能(UVLO)
- 热关断保护功能 (TSD)*仅限BM6337xS
- 模拟温度输出功能(VOT)VOT)
- 错误输出功能(FO)
- 控制输入(HINU、HINV、HINW、LINU、LINV、LINW)
控制电源欠压误动作防止功能(UVLO)
如果控制电源电压降低,IGBT的栅极电压也会降低,可导致IGBT性能下降等问题,因此需要在推荐电源电压范围内使用相关产品。当控制电源电压下降到规定的电压以下时,控制电源欠压误动作防止电路(UVLO:Under Voltage Lock Out,欠压锁定)就会启动。
HVIC(High Side Gate Driver)的浮动电源VBS和LVIC(Low Side Gate Driver)的控制电源VCC均配备了UVLO电路,但FO信号(错误输出)仅在LVIC的UVLO启动时输出。下表中列出了各控制电源电压范围内的IPM工作状态。
控制电源电压范围[V](VCC、VBS) | 工作状态 |
---|---|
0~4.0 | 这不是HVIC和LVIC的正常工作电压范围,因此无法保证UVLO和FO信号输出等各种保护功能的工作。由于外部噪声干扰等可能会导致IGBT误导通,因此不可在打开控制电源之前启动DC-LINK电压。 |
4.0~VCCUVR(VCC)、VBSUVR(VBS) | UVLO工作并输出FO信号。 |
VCCUVR~13.5(VCC) VBSUVR~13.0(VBS) |
虽然执行开关工作,但由于超出了推荐的工作电压范围,因此VCESAT和开关损耗可能会增加,结温可能会升高。 |
13.5~16.5(VCC) 13.0~18.5(VBS) |
在推荐的工作电压范围内,正常工作。 |
16.5~20.0(VCC) 18.5~20.0(VBS) |
虽然执行开关工作,但由于超出了推荐的工作电压范围,因此开关速度很快,噪声增加。另外,短路耐受时间不足,有损坏的可能性。 |
20.0~ | HVIC和LVIC均有损坏的可能性。如果有可能超出额定值,建议配置约1W的齐纳二极管(20~22V)。 |
LVCC控制电源欠压误动作防止功能的工作时序(配备于LVIC)
下面是配备于LVIC侧的LVCC控制电源欠压误动作防止功能的工作时序和时序图。b1~b8的工作说明是时序图中对应编号处的动作。
- b1:LVCC上升,在VCCUVR处释放,在下一个LIN上升沿开始工作(通过LIN对各相输入,各相恢复正常状态)
- b2:正常工作过程中,IGBT导通时流过输出电流Ic
- b3:当LVCC下降到低于VCCUVT时,保护功能启动
- b4:关断下侧桥臂各相的IGBT(无论LIN输入如何都关断)
- b5:当FO输出(90µs Min)、UVLO=H期间在90μs以内时。如果UVLO=H期间在90μs以上,在UVLO=H期间(直到LVCC恢复所需的时间段)输出FO(FO=L)
- b6:当LVCC恢复时,在VCCUVR处释放
- b7:即使在LIN=H(虚线)时被释放,直到下一个LIN上升沿IGBT仍保持关断状态
- b8:正常工作。IGBT导通,流过输出电流Ic
VBS控制电源欠压误动作防止功能的工作时序(配备于HVIC)
接下来,我们来看配备于HVIC侧的VBS控制电源欠压误动作防止功能的工作时序和时序图。同样,c1~c7的工作说明是时序图中对应编号处的动作。
- c1:VBS上升,在VBSUVR处被释放,在下一个HIN上升沿开始工作
- c2:正常工作过程中,IGBT导通,流过输出电流Ic
- c3:当VBS下降到低于VBSUVT时,保护功能启动
- c4:仅相关相的IGBT关断(无论HIN输入如何都关断),FO不输出(保持H)
- c5:当VBS恢复时,在VBSUVR处释放
- c6:即使在HIN=H(虚线)时被释放,直到下一个HIN上升沿IGBT仍保持关断状态
- c7:正常工作。IGBT导通,流过输出电流Ic
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