Designziele

Designbeschreibung

Dieser isolierte bidirektionale Hochgeschwindigkeits-überstromerkennungsschaltkreis ist mit dem AMC23C12 implementiert. Der AMC23C12 verfügt über einen isolierten Fensterkomparator und einen einstellbaren Schwellwert über eine feste interne Pr?zisionsstromquelle und einen vom Benutzer ausw?hlbaren Widerstand. Dieser Schaltkreis ist für die schnelle Erkennung von überstromsituationen ausgelegt und erm?glicht dem Controller die Deaktivierung der Pulsweitenmodulationssteuerung (PWM) von Hochgeschwindigkeitsschaltern, die in Motorsteuerungen, Traktionswechselrichtern und anderen industriellen Steuerungssystemen verwendet werden.

Designhinweise

1. Um Fehler zu minimieren, w?hlen Sie einen Pr?zisions-Shunt-Widerstand (R₁) und den Widerstand zur Schwellenwerteinstellung (R₂).
2. Der AMC23C12 wird von der Gate-Treiber-Stromversorgung oder Highside-Hilfsquelle mit bis zu 27 V gespeist.
3. W?hlen Sie den Shunt-Widerstand und die Widerst?nde zur Schwellenwerteinstellung im Fensterkomparator-Betriebsmodus so aus, dass sie den Nennstrom- und überstrombegrenzungen entsprechen.

Designschritte

1. Bestimmen Sie die Gr??e des Shunt-Widerstands anhand des nominalen Strompegels. Der Shunt-Widerstand ist für 50 mV am Eingangspin ausgelegt.
   $R_1=\left(\frac{50 mV}{50 A}\right)=1.0 m\mathrm{\Omega }$
2. Bestimmen Sie den Wert von R2 anhand des gewünschten Strompegels unter Verwendung der internen 100 μA-Quelle und des gewünschten Ausl?sepegels von 55 A mit einem 1 mΩ-Shunt für 55 mV am Eingang des Fensterkomparators.
   $R_2=\left(\frac{55 mV}{100 \mu A}\right)=550 \mathrm{\Omega }$
   • Mit dem Analog Engineers Calculator betr?gt der E96-Widerstands-Wert, der 550 Ω am n?chsten kommt, 549 Ω.
3. Optional – W?hlen Sie eine 27 V-Zenerdiode aus, um den AMC23C12 vor Spannungen zu schützen, die gr??er als die empfohlene Betriebsspannung sind.

Design-Simulationen

Die folgenden Abbildungen sind SPICE-Simulationen des überstromschutzschaltkreises. Die Simulationen zeigen die Zeit bis zum Ausl?sen der Flanken, die etwa 360 ns betr?gt.

Designergebnisse

Die folgenden Abbildungen zeigen die Wellenformerfassung des physischen Schaltkreises. Wellenform der überstromschutzschaltung zeigt den Ausgang in Leitung 1 bezogen auf den Eingang in Leitung 3. Wellenform der überstromschutzschaltung – steigend zeigt die steigende Flanke der Ausgangsleitung 1 und die Zeitverz?gerung vom ausgel?sten Strom zum Ausgang. Wellenform der überstromschutzschaltung – abfallend zeigt die abfallende Flanke der Ausgangsleitung 1 und die Zeitverz?gerung vom ausgel?sten Strom zum Ausgang.

Design vorgestellter Bausteine

Designreferenzen

Eine umfassende Schaltkreisbibliothek von TI finden Sie in Analog Engineer's Circuit Cookbooks.

Texas Instruments, AMC23C12 schnell ansprechender, verst?rkter isolierter Fensterkomparator mit einstellbarem Schwellenwert und Latch-Funktion, Datenblatt