ZHCABU4B June 2020 – October 2022 UCC21710-Q1 , UCC21732-Q1 , UCC5870-Q1
- 使用隔離式 IGBT 和 SiC 柵極驅動器的 HEV/EV 牽引逆變器設計指南
- 1引言
- 2HEV/EV 概要
-
3HEV/EV 牽引逆變器驅動級的設計
- 3.1 UCC217xx-Q1 簡介
- 3.2 使用 UCC217xx-Q1 設計牽引逆變器驅動系統
- 3.3 保護特性的說明
- 3.4 UCC217xx-Q1 的保護特性
- 3.5 UCC217xx-Q1 保護和監控特性描述
- 3.6 UCC5870-Q1 簡介
- 3.7 使用 UCC5870-Q1 設計牽引逆變器驅動系統
- 3.8 保護特性的說明
- 3.9 UCC5870-Q1 的保護特性
- 3.10 UCC5870-Q1 保護和監控特性描述
- 4隔離式偏置電源架構
- 5總結
- 6參考文獻
- 7修訂歷史記錄
3.4 UCC217xx-Q1 的保護特性
如表 2-2 所示，可使用柵極驅動器周圍的集成和輔助電路來防止各種失效對系統的影響。表 3-1 顯示了這些系統影響和潛在失效，以及可用于防止這些影響和潛在故障的柵極驅動器電路的集成和輔助電路。
系統模塊中的潛在失效位置如圖 3-2 所示，分為 (F1) PMIC 失效、(F2) MCU 失效、(F3) 驅動器失效或 (F4) 電機/機械失效。
表 3-1 使用 UCC217xx-Q1 的保護和診斷特性
| 系統影響 | 驅動器和/或逆變器相關失效 | 潛在失效位置 | UCC217xx-Q1 集成特性 | 外部電路特性 |
|---|---|---|---|---|
| 扭矩干擾 | 驅動器電源過壓或欠壓 | F1 | UVLO + 中斷信號 | OVLO + 中斷信號 |
| 意外換向 | 柵極驅動器脈沖寬度偏移 | F2 或 F3 | 低延遲電容隔離柵和成熟的工藝 | 不適用 |
| 意外的電機關斷/扭矩干擾 | 開關管短路 | F2 或 F4 | DESAT/OC 檢測和中斷 | DESAT (UCC21750) 或 OC (UCC21732/10) 自檢 UVLO/OVLO 自檢 |
| 意外的電機關斷/扭矩干擾 | 柵極對地短路或 VDD | F2 或 F3 | 不適用 | VGE 監控并與帶中斷的 PWM 進行比較 |
| 電機意外關斷 | 柵極信號錯誤或 dv/dt 檢測電流導致的開關管擊穿 | F2 | 抗擊穿邏輯和米勒鉗位（內部或外部 | 不適用 |
| 扭矩干擾 | 開關管過壓 | F2 | 兩級關斷和/或軟關斷 | VCE/VDS 監控 |
| 扭矩干擾 | 開關管過熱 | F1、F2 或 F4 | 具有集成偏置電流的集成隔離式檢測 | 不適用 |
| 扭矩干擾 | 開關管柵極氧化物擊穿 | F2 或 F4 | 短路鉗位至 VDD | 不適用 |
| 扭矩干擾 | 輸入電源懸空時開關管誤導通 | F1 或 F2 | 有源下拉 | 不適用 |
| 扭矩干擾/電機意外關閉 | 電源系統直流總線過壓/欠壓 | F1 或 F4 | 集成隔離傳感 | 不適用 |
圖 3-2 可能的牽引逆變器系統級失效和使用 UCC21732-Q1 的保護電路