Toshiba Smart Gate Driver Coupler DESAT vodič za dizajn kola za detekciju

Prilikom upotrebeSmart Gate Driver (SGD) spojnicekao što su TLP5214A, TLP5214, TLP5212 i TLP5222, efektivno dizajniranje perifernog kola je ključno za korištenje VCE(sat) funkcije detekcije. VCE(sat) detekcija, također poznata kao DESAT detekcija, je zaštitni mehanizam dizajniran da otkrije porast kolektorskog ili odvodnog napona kada se pojavi prekomjerna struja u energetskim poluvodičkim sklopnim uređajima (kao što su IGBT, Si- ili SiC-MOSFET, GaN{7}}FET-ovi) i za zaštitu signala isključivanja uređaja.

Tokom procesa projektovanja, faktori kao što su induktivnost opterećenja, šum generisan prebacivanjem u drugim fazama ili elektromagnetna indukcija mogu uzrokovati lažnu detekciju u DESAT kolu detekcije. Da bi se smanjila vjerovatnoća takvog lažnog otkrivanja, pruža se niz preporuka za dizajn.

U dizajnu kola za detekciju DESAT, kada napon kolektora ili odvoda energetskog uređaja premašuje unaprijed postavljenu VDESAT vrijednost, SGD spojnica prestaje pokretati energetski uređaj i emituje signal greške sa terminala FAULT_N. Na primjer, kada koristite TLP5214A za pogon IGBT, ako je IGBT uključen (VOUT je visok), DESAT terminal dovodi do ICHG struje. CBLANK se puni preko RDESAT-a i DDESAT-a, ali zbog IGBT zasićenja, CBLANK se ne puni do DESAT praga napona VDESAT. Ako IGBT VCE poraste zbog prevelike struje, CBLANK počinje da se puni. Jednom kada napon DESAT terminala premaši VDESAT, SGD spojnica detektuje DESAT stanje IGBT-a i daje signal FAULT_N. Ovo je ilustrovano na slici 1.1.

Problemi s infiltracijom buke

Zbog udaljenosti između uređaja za napajanje i SGD spojnice, spojni tragovi mogu dovesti do elektromagnetnih smetnji (EMI). U aplikacijama više-faznih invertera, prebacivanje sa drugih faza može dovesti do šuma kroz parazitski kapacitet, potencijalno dovodeći do lažne detekcije DESAT. Stoga se preporučuje izbjegavanje usmjeravanja tragova DESAT detekcije u blizini tragova koji nose jake-impulse struje ili tragova povezanih na čvorove sa velikim fluktuacijama potencijala tokom postavljanja PCB-a. Nadalje, postavljanje RDESAT-a, DDESAT-a i CBLANK-a što bliže SGD spojnici maksimizira efekat filtriranja niskih-propusta.

Određivanje konstanti kruga detekcije DESAT
Date su smjernice u vezi s vrijednostima za CBLANK i RDESAT, kao i kako odabrati DDESAT. Ako je željeno vrijeme zatamnjenja (tBLANK) postavljeno na 5 mikrosekundi, a standardna vrijednost ICHG za TLP5214A je 240 mikroampera, tada CBLANK treba odabrati na približno 200 pikofarada.