如何计算驱动芯片的desat保护时间

出处:英飞凌工业半导体 发布于:2022-05-27 16:17:33

    SiC MOSFET短路时间相比IGBT短很多,英飞凌CoolSiCMOSFET单管保证3us的短路时间,Easy模块保证2us的短路时间,因此要求驱动电路和的短路响应迅速而。今天,我们来具体看一下这个短而精的程度。

    图1是传统典型的驱动芯片退饱和检测原理,芯片内置一个恒流源。功率开关器件在门极电压一定时,发生短路后,电流不断增加,导致器件VCE电压迅速提升至母线电压,高压二极管被阻断,恒流源电流向电容CDESAT充电,当上电容CDESAT的电压被恒流源充至大于比较器参考电压后,触发驱动器关闭输出。这样在每IGBT开通的初始瞬间,即使VCE还没有来得及下降进入饱和状态,电容CDESAT上的电压也不会突变。恒流源将电容CDESAT充电至比较器参考电压需要一段时间,这段时间我们叫它消隐时间,它直接影响了短路保护的时间。消隐时间可由下式进行计算:

    UC_DESAT的大小是驱动芯片设计的参考电压决定的,把它当常数对待。从以上公式可以看出,恒流源的电流I越大,充电时间越短,对短路的响应越快。虽然理论上减小电容也是可以实现减少充电时间的,但是由于集成在驱动芯片内的恒流源电流本身就很小,也就几百个μA,而短路的保护通常只有几个μs,所以这个电容也就只能几百个pF。事实上电路板布线的寄生电容可能也有几十pF,而且减小电容易受干扰导致短路误报。下面我们来具体计算一下。

    之前已经给出了短路时间的理论公式,但在实际应用时,无论是恒流源电流值、电容值还是参考电压值都会有波动,比如温度变化就能引起数值偏差。表1是英飞凌产品1ED020I12-F2的偏差值,把所有的这些偏差叠加一起得到如下Δt的短路时间偏差值:

 

    加上芯片里有些系统滤波时间和响应时间,如短路时序图2中TDESATleb和TDESATOUT。具体数值可以在驱动芯片的规格书里找到,我们就得到了相对考虑全面的短路保护时间TSCOUT。以1ED020I12-F2为例,TDESATleb和TDESATOUT分别是400ns和350ns。


    

因为要适配碳化硅器件的额短路保护,追求快的短路保护时间,所以选用56pF作为CDESAT电容,且假设容值的偏差是10%,即+/-5.6pF。

    那么TSC=9/500μ*56p=1.008μs,

关键词:芯片

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

广告
上传BOM文件: BOM文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
应用领域:

有效期:
OEM清单文件: OEM清单文件
*公司名:
*联系人:
*手机号码:
QQ:
有效期:

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!