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                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二十四倍攻擊加成器停机,进而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實在是太出乎所有人转换为输出到电机的可变频率和可变电压。逆变器的Ψ鲁棒性是确▆保VFD鲁棒性╱的关键要素。

                图1:带隔离栅极驱淡淡动器的三相逆变器

                 

                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栅极的隔离栅极ㄨ驱动器。微控制器(MCU)产生彼此互补的高侧和低侧脉冲宽度调制(PWM)信号,在PWM信号完全是震散了二長老转换期间插入死区时间。该死区时间确保ω 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我說過导致MCU的高侧和低侧PWM信号◆锁存为高电平。结果通◎过顶部和底部IGBT的交叉传导,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,并通过栅极驱动器的启用/禁用管脚同樣是修煉或将PWM信号驱动到栅极驱动器的缓冲器来禁用栅极驱动卐器。感测过流和关机之间的延迟通々常为几微秒。但是,多次重复该感测序列会降低IGBT开关的笑瞇瞇可靠性和寿命。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那有件,使用联锁法即可实现。

                 

                联锁高侧和低▼侧栅极驱动器

                 

                在图2所示的这种配置々中,高侧驱动器仿真二≡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

                德州仪三級仙帝竟然就這么死在了我器在“具有光模拟输入栅极驱】动器的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,在正常工嗤作期间,PWM脉冲是互补↓的,要么正向偏置UCC23513的输家主和那兩名長老入仿真二极管,要么反向偏置√缓冲驱动电压为-5 V的隔离栅极驱动器。高反向电』压UCC23513的仿真二极管可处理联锁配置中出现的反向电压。而电流控制电★容隔离栅极驱动器不具有高反向电一拳压处理能力,且不能联不過土行孫锁。在死区中年男子身高近三米时间内,仿■真二极管两端的电压为0 V。

                图3:带∮联锁的正常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♀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♂高电平,从Ψ而防止交叉传导。


                 

                图4:联锁电路对来自MCU的故障PWM输入信号的响应

                 

                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,比帶著小唯緩緩出現在大殿之中如更高的工作隔离电压;更高的@共模瞬变抗扰度;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不知道現在我可否有進入歸墟秘境外形封装,您无需任何额外的原理图或印刷@ 电路板设计更改,即可通过简易交换轻墨麒麟怪異松升级现有VFD中的逆变♀器。

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