R課堂 | IGBT IPM的錯(cuò)誤輸出功能(FO)
關(guān)鍵要點(diǎn)
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202503/468771.htm?FO引腳為錯(cuò)誤輸出功能引腳,用于向外部通知內(nèi)置保護(hù)功能的啟動(dòng)情況,并會(huì)為自我保護(hù)而關(guān)斷下橋臂各相的IGBT。
?FO輸出功能的信號(hào)輸出時(shí)間因已啟動(dòng)的保護(hù)功能類(lèi)型而異,因此可以判別已啟動(dòng)了哪種保護(hù)功能。這是本機(jī)型產(chǎn)品所具備的功能。
?FO引腳的輸入功能,通過(guò)在FO引腳上連接RC并調(diào)整時(shí)間常數(shù),可以擴(kuò)展下橋臂各相IGBT的關(guān)斷時(shí)間。
?當(dāng)FO輸出經(jīng)由隔離器件輸入至MCU時(shí),在輸出時(shí)間隔離器件的傳輸延遲時(shí)間比FO輸出的L電平最短時(shí)間要長(zhǎng)時(shí),需要根據(jù)延遲情況來(lái)擴(kuò)展FO輸出時(shí)間時(shí),可使用該功能。
本文將介紹“保護(hù)功能和工作時(shí)序”系列的第五個(gè)功能——“錯(cuò)誤輸出功能(FO)”。
短路電流保護(hù)功能(SCP)
控制電源欠壓誤動(dòng)作防止功能(UVLO)
熱關(guān)斷保護(hù)功能(TSD) *僅限BM6337xS
模擬溫度輸出功能(VOT)
錯(cuò)誤輸出功能(FO)
控制輸入(HINU、HINV、HINW、LINU、LINV、LINW)
IGBT基礎(chǔ)
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錯(cuò)誤輸出功能(FO)
FO引腳為錯(cuò)誤輸出功能用的引腳,用來(lái)向外部通知內(nèi)置保護(hù)功能的啟動(dòng),另外,為自我保護(hù)會(huì)關(guān)斷下橋臂各相的IGBT。
該IGBT IPM系列的LVIC(低邊IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器)單元內(nèi)置SCP(短路電流保護(hù))、UVLO(欠壓鎖定,防止控制電源欠壓誤動(dòng)作)和 TSD(熱關(guān)斷保護(hù)功能*僅限 BM6337xS )等保護(hù)功能,如各保護(hù)功能的說(shuō)明中所提到的,當(dāng)保護(hù)功能啟動(dòng)時(shí),F(xiàn)O引腳將從H電平轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)電平。
下面是包括與MCU的連接示例在內(nèi)的框圖。紅線圈起來(lái)的引腳為FO引腳。FO引腳為IO配置,輸出為開(kāi)漏輸出,輸入為施密特觸發(fā)緩沖器輸入。該輸入監(jiān)控FO引腳的輸入電平,并在輸入為L(zhǎng)電平期間關(guān)斷下橋臂各相的IGBT。另外,通過(guò)給FO引腳連接外置電容和電阻,還可以擴(kuò)展下橋臂的關(guān)斷時(shí)間。
HVIC(高邊IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器)單元也配有UVLO功能,但如框圖所示,該功能對(duì)FO輸出沒(méi)有影響。因此,即使HVIC的UVLO啟動(dòng),F(xiàn)O輸出的電壓電平也不會(huì)改變。詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參考“ 控制電源欠壓誤動(dòng)作防止功能(UVLO) ”。
下面分別介紹一下FO引腳的輸出功能和輸入功能。
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FO引腳的輸出功能
如前所述,當(dāng)LVIC的保護(hù)功能工作時(shí),F(xiàn)O引腳的電壓電平會(huì)從H轉(zhuǎn)換為L(zhǎng),通知保護(hù)功能已啟動(dòng)。利用該FO輸出功能,可對(duì)MCU發(fā)出IGBT IPM的保護(hù)功能已啟動(dòng)的通知,從而可進(jìn)行適當(dāng)處理和記錄。
如下表和時(shí)序圖所示,F(xiàn)O輸出功能的信號(hào)輸出時(shí)間(L期間)會(huì)因已啟動(dòng)的保護(hù)功能類(lèi)型而異。這是本系列產(chǎn)品所配備的功能,可以通過(guò)測(cè)量信號(hào)的時(shí)間來(lái)判別已啟動(dòng)了哪種保護(hù)功能。這樣不僅可以識(shí)別和記錄故障的發(fā)生(保護(hù)功能工作),還可以識(shí)別和記錄啟動(dòng)了哪種保護(hù)功能。另外,如果保護(hù)工作的時(shí)間長(zhǎng)于各信號(hào)的輸出時(shí)間設(shè)定,則在此期間內(nèi)將保持L。
FO引腳為開(kāi)漏輸出,因此需要上拉電阻。FO引腳的絕對(duì)最大額定值,施加電壓V FO 為-0.5V~V CC +0.5V(FO-GND引腳之間),灌電流I FO 為1mA,因此需要在這些范圍內(nèi)決定上拉電壓和電阻。 I FO 可以通過(guò)上拉電源電壓和上拉電阻值粗略地計(jì)算出來(lái)。另外,除了絕對(duì)最大額定值之外,還需要考慮FO引腳的輸出規(guī)格和所連接MCU的輸入規(guī)格(V IL 、V IH 等)。下面是FO輸出的規(guī)格值和FO引腳的V-I特性。
例如,當(dāng)希望將電壓上拉至5V時(shí),建議使用10kΩ的上拉電阻。此時(shí),灌電流約為最大額定電流的一半,有足夠的裕量,且受漏電流I FOLEAK 影響的H電平為5V-10kΩ?10μA=4.9V,作為5V級(jí)的邏輯電平也已足夠。
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FO引腳的輸入功能
FO引腳由于其內(nèi)部連接于用來(lái)關(guān)斷下橋臂各相IGBT的輸入端,因此也可用作輸入。利用該功能,通過(guò)將電阻器R2和電容器C2與FO引腳連接,并調(diào)整C2的充電時(shí)間,可擴(kuò)展下橋臂各相IGBT的關(guān)斷時(shí)間。
當(dāng)FO輸出經(jīng)由光電耦合器等隔離器件輸入至MCU時(shí),比如在輸出時(shí)間隔離器件的傳輸延遲時(shí)間比FO輸出的L電平最短時(shí)間(45μs:SCP)長(zhǎng)時(shí),需要根據(jù)光電耦合器的信號(hào)傳輸延遲情況來(lái)擴(kuò)展FO輸出時(shí)間時(shí),可使用該功能(請(qǐng)參考下圖和時(shí)序圖)。
所連接RC的時(shí)間常數(shù)根據(jù)FO引腳的輸入規(guī)格進(jìn)行調(diào)整。需要考慮到下表中的閾值和遲滯電壓規(guī)格值。
評(píng)論