دليل تصميم دائرة الكشف عن دارة الكشف عن DESAT من Toshiba Smart Gate Driver

عند الاستخدامقارنات سائق البوابة الذكية (SGD).مثل TLP5214A، وTLP5214، وTLP5212، وTLP5222، يعد تصميم الدائرة الطرفية بشكل فعال أمرًا بالغ الأهمية لاستخدام وظيفة الكشف VCE(sat). اكتشاف VCE(sat)، والمعروف أيضًا باسم اكتشاف DESAT، هو آلية حماية مصممة لاكتشاف الارتفاع في جهد المجمع أو التصريف عند حدوث تيار زائد في أجهزة تبديل أشباه موصلات الطاقة (مثل IGBTs، Si- أو SiC- MOSFETs، GaN-FETs)، ولإطلاق إشارة إيقاف التشغيل لحماية الجهاز.

أثناء عملية التصميم، يمكن لعوامل مثل محاثة الحمل، أو الضوضاء الناتجة عن التبديل في مراحل أخرى، أو الحث الكهرومغناطيسي أن تسبب اكتشافًا خاطئًا في دائرة اكتشاف DESAT. لتقليل احتمالية الكشف الخاطئ، يتم توفير سلسلة من توصيات التصميم.

في تصميم دائرة اكتشاف DESAT، عندما يتجاوز جهد المجمع أو التصريف لجهاز الطاقة قيمة VDESAT المحددة مسبقًا، يتوقف قارنة التوصيل SGD عن تشغيل جهاز الطاقة ويخرج إشارة خطأ من محطة FAULT_N. على سبيل المثال، عند استخدام TLP5214A لتشغيل IGBT، إذا تم تشغيل IGBT (VOUT مرتفع)، فإن محطة DESAT تصدر تيار ICHG. يتم شحن CBLANK من خلال RDESAT وDDESAT، ولكن نظرًا لتشبع IGBT، لا يتم شحن CBLANK حتى جهد عتبة DESAT VDESAT. إذا ارتفع VCE الخاص بـ IGBT بسبب التيار الزائد، يبدأ CBLANK في الشحن. بمجرد أن يتجاوز الجهد الطرفي لـ DESAT VDESAT، تكتشف قارنة التوصيل SGD حالة DESAT الخاصة بـ IGBT وتخرج إشارة FAULT_N. وهذا موضح في الشكل 1.1.

مشكلات مسار تسلل الضوضاء

نظرًا للمسافة بين جهاز الطاقة وقارنة التوصيل SGD، يمكن أن تؤدي آثار التوصيل إلى حدوث تداخل كهرومغناطيسي (EMI). في تطبيقات العاكس متعددة الطور-، قد يؤدي التبديل من المراحل الأخرى إلى حدوث ضوضاء من خلال السعة الطفيلية، مما قد يؤدي إلى اكتشاف خطأ لـ DESAT. لذلك، يوصى بتجنب توجيه آثار اكتشاف DESAT المجاورة للآثار التي تحمل نبضات تيار عالية- أو آثار متصلة بالعقد ذات التقلبات المحتملة الكبيرة أثناء تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. علاوة على ذلك، فإن وضع RDESAT وDDESAT وCBLANK في أقرب مكان ممكن من قارنة التوصيل SGD يزيد من تأثير تصفية التمرير المنخفض-.

تحديد ثوابت دائرة الكشف عن DESAT
يتم توفير إرشادات بخصوص قيم CBLANK وRDESAT، بالإضافة إلى كيفية اختيار DDESAT. إذا تم ضبط وقت التقطيع المطلوب (tBLANK) على 5 ميكروثانية، وكانت قيمة ICHG القياسية لـ TLP5214A هي 240 ميكروأمبير، فيجب تحديد CBLANK لتكون 200 بيكوفاراد تقريبًا.