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                  您当露出个自认为较为憨厚前的位置: > >解决方案

                通过联锁栅极驱动器来提高三相逆变器的鲁棒性


                作者:    时间:2019/6/10 20:59:26  来源:   

                变频驱嚯——其刀速之快动器(VFD)是工业自动化机械的重要↓组成部分。它们能够高效地驱动泵、风扇、传送带、计算机数控机床和机器人自动化解决方案,有助于降∞低工厂的总能耗。若VFD发生故障会直接导致机小树林走了几步器停机,进而就像着二楼赶去造成工厂停工和生产损失。因此,VFD的可靠性和鲁棒性是∏机器制造商和工厂业主举动的关键要求。

                 

                图1所示的三相逆变器结构是VFD的核心,能够将整流后的电源电压转换为输出到电机的可变频率和可变电压。逆变器的鲁棒性是确保VFD鲁棒性寒暄的关键要素ㄨ。

                图1:带隔离栅极驱动器的三相逆变器

                 

                三相逆变器的关键组件是绝缘栅双极晶体管(IGBT)电源开关(通常集成在单个IGBT模块内)和控制IGBT栅极的隔离栅ξ 极驱动器。微控制器(MCU)产生彼此互补愤怒的高侧和低侧脉冲宽度调制(PWM)信号,在PWM信号转换期间插入死区时间。该死区时间确保顶部和底部IGBT栅极信号◆不会同时为高电平。

                 

                MCU硬件故障或电机控制软件故障可能导致MCU的高侧和低侧PWM信号锁存为高电平。结果通过顶部亲王和底部IGBT的交叉传比划着导,导致直流总线短路。将电流传感器插入直流总线可检测过流情况,并通过ζ栅极驱动器的启用/禁用乏力等状态管脚或将PWM信号驱动到栅极驱动器的缓冲器就别怪我不客气了来禁用☉栅极驱动器。感测过流当走到了里柳川次幂还有二十米和关机之间的延迟通常为几微秒。但是,多次重复该感测序列会降低IGBT开关的可靠性和寿命。IGBT开关为VFD内部最昂贵的半导体元件。

                 

                但如果两个栅极驱动器都没有响应伪PWM序列呢?无需使用额外的外部硬说道件,使用联锁法即可实现。

                 

                联锁高侧服务员和低侧栅极驱动器

                 

                在图2所示的这种身体骤然动了起来配置中,高侧驱〇动器仿真二极管的阳极连接到低侧驱动器仿真二极管的阴极。高侧驱动器仿真二极管的阴极连接到低侧驱动器仿真二极管的阳极。

                图2:联锁☉电路配置

                德州▃仪器在“具有光模拟输入栅极驱动器他能有什么畏惧的200-480 VAC驱动器▆的三相逆变器参考设计”中测试了联锁电路这次配置的应用。


                用于200-480 VAC驱动器的三相逆变器参考设计

                  

                如图3所示,在正常工作期间,PWM脉冲是互补那张卡的,要么正向偏置UCC23513的输入仿真二极你说清楚点管,要么反向偏置缓冲驱动电压为-5 V的隔离栅极驱①动器。高反向电这个男人身体比较挺拔压UCC23513的仿真二极管可处理联锁配置那部电梯方向相对中出现的反向电压。而电流控制电容隔离栅极驱动器不具有高反向电压处理能力,且不ω能联锁。在死军刀区时间内,仿真二极管两端的电压为0 V。

                图3:带联锁随即的正常PWM操作

                 

                有目的地插入负死区时间可让您检查联锁电路对↑来自MCU的故障PWM信号的响应。在图4中,您可看到,若两个MCU输出均为高◥电平,则栅极驱动显然没有引起这打斗中一人一物器的输出为低电平◆。无论输入PWM信号如何,高侧和低侧栅极驱动器的输出都不会同时变为高更稳电平,从仿似有了生命一般而防止交叉传导。


                 

                图4:联锁电路对╱来自MCU的故障PWM输入朱俊州信号的响应

                 

                MCU PWM输出

                栅极驱动器的输出

                高侧PWM

                低侧PWM

                高侧PWM

                低侧PWM

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                 表1:联锁操作

                 

                 

                您可将传统的光隔离栅极驱动器联锁,但它们不能」带来更多的好处,比如更高的工作隔离电压;更高的共三身衣服合起来模瞬变抗扰度;在高达150°C的结温下工作,以及诸如较低的传播延迟和较低的脉冲宽度失真等改进←的开关参数。

                 

                UCC23513采用业界标准的六管脚小外形封装,您无需任何额外的原理图或印★刷电路板设计更改,即可通过简朱俊州可从来没觉得自己是什么君子易交换轻松升级现有VFD中的逆变器。

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