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

3.5.1 初级侧和次级侧 UVLO 和 OVLO

欠压和过压锁定（UVLO 和 OVLO）用于保护驱动器 IC 以及监控用于驱动次级侧开关管的电压。UVLO 集成到 UCC217xx-Q1 中，分别用于初级和次级侧电源 VCC 和 VDD。这些用于在偏置电源出现失效时保护系统。如果 VCC 或 VDD 降至 UVLO 阈值以下，则将输出拉低。此外，如果出现 UVLO 故障，RDY 引脚将变为高电平。对于 VCC，阈值为 2.7V，具有 0.2V 的迟滞带。VDD UVLO 阈值为 12V，以 COM 为基准，具有 0.8V 迟滞。除了偏置失效之外，VDD 侧 UVLO 还有助于保护开关管。根据高功率 IGBT 和 SiC MOSFET 的 I-V 特性，如果器件以 12V 电压驱动，则导通损耗更小，可以防止器件过早饱和。这样，UVLO 可用于防止电源电压下降对 FET 造成损坏。

此外，还实现了过压锁定 (OVLO) 功能，以防止开关管在超出器件额定值的电压过高的情况下被驱动，这可能导致栅极氧化物击穿或寿命缩短。驱动器 IC 的电压不应超过最大额定值，因为这可能会导致驱动器失效和不确定的驱动器输出状态。使用外部电路来实现 OLVO，以保护驱动器和电源器件免受次级侧电源 VDD 上的偏置电源失效的影响。对 VDD 进行分压，并将其与齐纳二极管生成的固定电压基准进行比较。当分压电压降至齐纳电压以下时，比较器输出将切换并通过隔离栅发送到 MCU。

GUID-86A320A2-E79D-4D75-B505-270177AFA921-low.gif图 3-3 集成 UVLO 和外部 OVLO 实现