专栏名称: 罗姆半导体集团
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R课堂 | IGBT IPM控制电源欠压误动作防止功能(UVLO)

罗姆半导体集团  · 公众号  ·  · 2024-07-24 12:00

主要观点总结

本文主要介绍了控制电源电压欠压误动作防止电路(UVLO)的功能及其工作机制。文章详细说明了HVIC和LVIC中UVLO电路的工作方式,以及当控制电源电压下降到规定电压以下时,UVLO如何启动并防止误动作的发生。文章还涵盖了LVCC控制电源欠压误动作防止功能的工作时序和VBS控制电源欠压误动作防止功能的工作时序,以及相关功能的详细操作说明。最后,提供了关于IGBT基础知识的资料下载方式和产品购买信息。

关键观点总结

关键观点1: 控制电源电压欠压误动作防止电路(UVLO)的功能

当控制电源电压下降到规定电压以下时,UVLO电路会启动,以防止误动作的发生。

关键观点2: HVIC和LVIC中的UVLO电路

HVIC和LVIC均配备了UVLO电路,但FO信号仅在LVIC的UVLO启动时输出。

关键观点3: LVCC控制电源欠压误动作防止功能的工作时序(配备于LVIC)

详细描述了LVCC控制电源欠压时,各工作阶段的时间序列和动作说明。

关键观点4: VBS控制电源欠压误动作防止功能的工作时序(配备于HVIC)

详细描述了VBS控制电源欠压时,各工作阶段的时间序列和动作说明,包括与HVIC相关的操作。

关键观点5: IGBT基础知识的资料下载和购买信息

提供了有关IGBT基础知识的资料下载方式和产品购买信息的联系方式。


正文


本文的关键要点

  • 控制电源电压欠压误动作防止电路(UVLO),在控制电源电压下降到规定电压以下时会启动。

  • 虽然HVIC(High Side Gate Driver)和LVIC(Low Side Gate Driver)中均配备了UVLO电路,但FO信号(错误输出)仅在LVIC的UVLO启动时输出。


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IGBT基础

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目录

  • 控制电源欠压误动作防止功能(UVLO)

  • LVCC控制电源欠压误动作防止功能的工作时序(配备于LVIC)

  • VBS控制电源欠压误动作防止功能的工作时序(配备于HVIC)


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本文将探讨第二个主题,通常被简称为“UVLO”、一种可防止控制电源欠压时发生误动作的功能。

  • 短路电流保护功能(SCP)

  • 控制电源欠压误动作防止功能(UVLO)

  • 热关断保护功能(TSD)*仅限BM6337xS

  • 模拟温度输出功能(VOT)VOT)

  • 错误输出功能(FO)

  • 控制输入(HINU、HINV、HINW、LINU、LINV、LINW)


控制电源欠压误动作防止功能(UVLO)

如果控制电源电压降低,IGBT的栅极电压也会降低,可导致IGBT性能下降等问题,因此需要在推荐电源电压范围内使用相关产品。当控制电源电压下降到规定的电压以下时,控制电源欠压误动作防止电路(UVLO:Under Voltage Lock Out,欠压锁定)就会启动。


HVIC(High Side Gate Driver)的浮动电源VBS和LVIC(Low Side Gate Driver)的控制电源VCC均配备了UVLO电路,但FO信号(错误输出)仅在LVIC的UVLO启动时输出。下表中列出了各控制电源电压范围内的IPM工作状态。


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LVCC控制电源欠压误动作防止功能

的工作时序(配备于LVIC)

下面是配备于LVIC侧的LVCC控制电源欠压误动作防止功能的工作时序和时序图。b1~b8的工作说明是时序图中对应编号处的动作。


b1 :LVCC上升,在V CCUVR 处释放,在下一个LIN上升沿开始工作(通过LIN对各相输入,各相恢复正常状态)

b2 :正常工作过程中,IGBT导通时流过输出电流Ic

b3 :当LVCC下降到低于V CCUVT 时,保护功能启动

b4 :关断下侧桥臂各相的IGBT(无论LIN输入如何都关断)

b5 :当FO输出(90µs Min)、UVLO=H期间在90μs以内时。如果UVLO=H期间在90μs以上,在UVLO=H期间(直到LVCC恢复所需的时间段)输出FO(FO=L)

b6 :当LVCC恢复时,在V CCUVR 处释放

b7 :即使在LIN=H(虚线)时被释放,直到下一个LIN上升沿IGBT仍保持关断状态

b8 :正常工作。IGBT导通,流过输出电流Ic


VBS控制电源欠压误动作防止功能

的工作时序(配备于HVIC)

接下来,我们来看配备于HVIC侧的VBS控制电源欠压误动作防止功能的工作时序和时序图。同样,c1~c7的工作说明是时序图中对应编号处的动作。


c1 :VBS上升,在V BSUVR 处被释放,在下一个HIN上升沿开始工作

c2 :正常工作过程中,IGBT导通,流过输出电流Ic

c3 :当VBS下降到低于V BSUVT 时,保护功能启动

c4 :仅相关相的IGBT关断(无论HIN输入如何都关断),FO不输出(保持H)

c5 :当VBS恢复时,在V BSUVR 处释放

c6 :即使在HIN=H(虚线)时被释放,直到下一个HIN上升沿IGBT仍保持关断状态

c7 :正常工作。IGBT导通,流过输出电流Ic


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