راهنمای طراحی مدار کوپلر درایور گیت هوشمند توشیبا DESAT

هنگام استفادهکوپلرهای هوشمند درایور (SGD).مانند TLP5214A، TLP5214، TLP5212، و TLP5222، طراحی مدار محیطی به طور موثر برای استفاده از تابع تشخیص VCE(sat) بسیار مهم است. تشخیص VCE(sat) که به عنوان تشخیص DESAT نیز شناخته می‌شود، مکانیزم حفاظتی است که برای تشخیص افزایش ولتاژ جمع‌کننده یا تخلیه در هنگام وقوع جریان اضافه در دستگاه‌های سوئیچینگ نیمه‌رسانای قدرت (مانند IGBT، Si- یا SiC{{6}MOSFET، GaN{7}}برای خاموش کردن دستگاه، و خاموش کردن دستگاه، طراحی شده است.

در طول فرآیند طراحی، عواملی مانند اندوکتانس بار، نویز ایجاد شده از سوئیچینگ در فازهای دیگر یا القای الکترومغناطیسی می توانند باعث تشخیص نادرست در مدار تشخیص DESAT شوند. برای کاهش احتمال چنین تشخیص نادرستی، یک سری توصیه های طراحی ارائه شده است.

در طراحی مدار تشخیص DESAT، زمانی که کلکتور یا ولتاژ تخلیه دستگاه برق از مقدار از پیش تعیین شده VDESAT فراتر رود، کوپلر SGD حرکت دستگاه برق را متوقف می کند و یک سیگنال خطا از ترمینال FAULT_N صادر می کند. به عنوان مثال، هنگام استفاده از TLP5214A برای رانندگی IGBT، اگر IGBT روشن باشد (VOUT زیاد است)، ترمینال DESAT یک جریان ICHG را تامین می کند. CBLANK از طریق RDESAT و DDESAT شارژ می شود، اما به دلیل اشباع IGBT، CBLANK تا ولتاژ آستانه DESAT VDESAT شارژ نمی کند. اگر VCE IGBT به دلیل جریان اضافه افزایش یابد، CBLANK شروع به شارژ می کند. هنگامی که ولتاژ پایانه DESAT از VDESAT فراتر رفت، کوپلر SGD وضعیت DESAT IGBT را تشخیص می‌دهد و یک سیگنال FAULT_N را خروجی می‌دهد. این در شکل 1.1 نشان داده شده است.

مشکلات مسیر نفوذ نویز

با توجه به فاصله بین دستگاه برق و کوپلر SGD، ردهای اتصال می توانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد کنند. در برنامه‌های اینورتر چند فازی، تعویض از فازهای دیگر ممکن است از طریق ظرفیت انگلی نویز ایجاد کند که به طور بالقوه منجر به تشخیص نادرست DESAT می‌شود. بنابراین، توصیه می‌شود از مسیریابی ردیابی‌های تشخیص DESAT در مجاورت ردپاهایی که دارای پالس‌های{3} جریان بالا یا ردپای متصل به گره‌هایی با نوسانات بالقوه زیاد در طول طرح‌بندی PCB هستند، خودداری کنید. علاوه بر این، قرار دادن RDESAT، DDESAT، و CBLANK تا حد امکان به کوپلر SGD، اثر فیلتر پایین{5}}را به حداکثر می‌رساند.

تعیین ثابت مدار تشخیص DESAT
راهنمایی در مورد مقادیر CBLANK و RDESAT و همچنین نحوه انتخاب DDESAT ارائه شده است. اگر زمان خالی مورد نظر (tBLANK) روی 5 میکروثانیه تنظیم شده باشد و مقدار استاندارد ICHG برای TLP5214A 240 میکرو آمپر باشد، CBLANK باید تقریباً 200 پیکو فاراد انتخاب شود.