ZHCABU4B June   2020  – October 2022 UCC21710-Q1 , UCC21732-Q1 , UCC5870-Q1

 

  1.   使用隔离式 IGBT 和 SiC 栅极驱动器的 HEV/EV 牵引逆变器设计指南
  2. 1引言
  3. 2HEV/EV 概要
    1. 2.1 HEV/EV 架构
    2. 2.2 HEV/EV 牵引逆变器系统架构
    3. 2.3 HEV/EV 牵引逆变器系统性能影响
  4. 3HEV/EV 牵引逆变器驱动级的设计
    1. 3.1  UCC217xx-Q1 简介
    2. 3.2  使用 UCC217xx-Q1 设计牵引逆变器驱动系统
    3. 3.3  保护特性的说明
    4. 3.4  UCC217xx-Q1 的保护特性
    5. 3.5  UCC217xx-Q1 保护和监控特性描述
      1. 3.5.1 初级侧和次级侧 UVLO 和 OVLO
      2. 3.5.2 过流 (OC) 和去饱和 (DESAT) 检测
      3. 3.5.3 2 级和软关断
      4. 3.5.4 开关管栅极电压 (VGE/VGS) 监控
      5. 3.5.5 开关管防击穿
      6. 3.5.6 集成式内部或外部米勒钳位
      7. 3.5.7 隔离式模拟至 PWM 通道
      8. 3.5.8 短路钳位
      9. 3.5.9 有源下拉
    6. 3.6  UCC5870-Q1 简介
    7. 3.7  使用 UCC5870-Q1 设计牵引逆变器驱动系统
    8. 3.8  保护特性的说明
    9. 3.9  UCC5870-Q1 的保护特性
    10. 3.10 UCC5870-Q1 保护和监控特性描述
      1. 3.10.1  初级侧和次级侧 UVLO 和 OVLO
      2. 3.10.2  可编程去饱和 (DESAT) 检测和过流 (OC)
      3. 3.10.3  可调 2 级或软关断
      4. 3.10.4  有源高压钳位
      5. 3.10.5  开关管栅极电压 (VGE/VGS) 监控
      6. 3.10.6  栅极阈值电压监控器
      7. 3.10.7  开关管防击穿
      8. 3.10.8  主动短路 (ASC)
      9. 3.10.9  集成式内部或外部米勒钳位
      10. 3.10.10 隔离式模数转换器
        1. 3.10.10.1 功率晶体管的温度监控
      11. 3.10.11 短路钳位
      12. 3.10.12 有源和无源下拉
      13. 3.10.13 驱动器 IC 的热关断和温度警告
      14. 3.10.14 时钟监控器和 CRC
      15. 3.10.15 SPI 和寄存器数据保护
  5. 4隔离式偏置电源架构
  6. 5总结
  7. 6参考文献
  8. 7修订历史记录

3.5.3 2 级和软关断

如上一节所述，短路检测会发回故障指示并触发驱动器关闭 IGBT 或 SiC MOSFET。驱动器启动 2 级关断或软关断以安全关断 IGBT 或 MOSFET，从而防止由于高瞬态电流而导致器件上出现较大的电压过冲。

如 图 3-7所示的 2 级关断会在关断转换期间将栅极拉至 9V 的中电平电压来降低关断瞬变，从而减少流经器件的通道电流。这可以显著降低故障事件期间的能量耗散。在施加第二个电压电平一段时间后，驱动器最终使用软下拉电流将栅极下拉至 VEE，从而平稳过渡到关断状态。

软关断（如图 3-8 所示）会在整个关断转换过程中使用软下拉电流，而不是施加指定的栅极电压。400mA 的电流会导致器件以比硬关断时更慢的速率转换，从而减少电压过冲，同时更大程度地减少能量耗散。

逆变器不仅可以防止开关管损坏，还可以防止向电机绕组施加高电压，这也会缩短电机本身的寿命。

GUID-2E7F2643-031C-415C-8DDA-FAFFBA50EBA1-low.gif图 3-7 2 级关断模块 (UCC21732-Q1)
GUID-7D6345A7-E7C1-4DDC-A909-9EA46D6370FF-low.gif图 3-8 软关断模块（UCC21750-Q1、UCC21710-Q1）