R課堂 | IGBT IPM的熱關(guān)斷保護功能(TSD)
關(guān)鍵要點
本文引用地址:http://www.2s4d.com/article/202506/471258.htmBM6337xS系列 配備了可監(jiān)控LVIC(Low Side Gate Driver)溫度的熱關(guān)斷電路,當LVIC的 T j 達到規(guī)定溫度以上時,熱關(guān)斷電路將啟動,會關(guān)斷下橋臂各相的IGBT,并輸出FO信號。
在TSD已啟動的情況下,由于IGBT的 T j 已超過150°C的絕對最大額定值,因此需要更換IPM。
該功能監(jiān)控的 T j 為LVIC芯片的 T j ,無法跟上IGBT芯片的急劇溫升,因此,在 T j 急劇上升的情況下,該功能無法有效發(fā)揮作用,這一點需要注意。
本文將介紹第三個功能——“熱關(guān)斷保護功能”。請注意,該保護功能僅適用于BM6337xS系列。BM6357xS系列未配 備該功能。
· 短路電流保護功能(SCP)
· 控制電源欠壓誤動作防止功能(UVLO)
· 熱關(guān)斷保護功能 (TSD) *僅限BM6337xS系列
· 模擬溫度輸出功能(VOT)
· 錯誤輸出功能(FO)
· 控制輸入(HINU、HINV、HINW、LINU、LINV、LINW)
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IGBT基礎(chǔ)
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01
熱關(guān)斷保護功能(TSD)
BM6337xS系列配備了可監(jiān)控LVIC(Low Side Gate Driver,低邊柵極驅(qū)動器)溫度的熱關(guān)斷電路。當LVIC的溫度達到規(guī)定溫度以上時,熱關(guān)斷電路會啟動,會關(guān)斷下橋臂各相的IGBT,并輸出FO信號。
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02
熱關(guān)斷保護功能的工作時序
下面是內(nèi)置于LVIC的LVCC熱關(guān)斷保護功能的工作時序圖。d1~d7的工作說明是時序圖中對應(yīng)編號處的動作。
d1:正常工作過程中,IGBT導(dǎo)通時流過輸出電流Ic
d2:當LVIC的T j 上升時,在T SDT 處保護工作開始
d3:關(guān)斷下側(cè)橋臂各相的IGBT(無論LIN輸入如何都關(guān)斷)
d4:輸出FO(180μs(Min)),TSD=H期間180μs以內(nèi)時。當TSD=H期間為180μs以上時,在TSD=H的T j 下降至T SDT -T SDHYS 的期間輸出FO(FO=L)
d5:當LVIC的T j 下降時,在T SDT -T SDHYS 處釋放
d6:即使在LIN=H(虛線)時被釋放,直到下一個LIN上升沿,IGBT仍保持關(guān)斷狀態(tài)。(通過對各相的LIN輸入使各相逐一恢復(fù)為正常狀態(tài))
d7:正常工作。IGBT導(dǎo)通,并流過輸出電流Ic
下面是安裝IGBT IPM時熱量向內(nèi)部LVIC芯片的傳遞路徑示意圖。IGBT芯片產(chǎn)生的熱量有兩條傳導(dǎo)路徑,一條是經(jīng)由鍵合線傳導(dǎo)至LVIC芯片;另一條是經(jīng)由芯片焊盤、封裝背面的散熱墊以及散熱器,再回到封裝樹脂。
注意事項
· 如果TSD功能啟動并輸出錯誤信號,需要立即停止運行,以免出現(xiàn)異常狀態(tài)。
· 當因錯誤輸出而停止運行時,如果這是由冷卻系統(tǒng)異常(如散熱器松動或脫落、冷卻風扇異常停止)引起的,則很可能會觸發(fā)TSD并輸出錯誤信號。此時,因為IGBT芯片的結(jié)溫已超過150°C絕對最大額定值,所以需要更換IPM。
· 該功能所監(jiān)控的結(jié)溫是低邊IGBT柵極驅(qū)動器芯片(LVIC)的溫度。請注意,因無法跟上IGBT芯片的急劇溫升,在諸如電機堵轉(zhuǎn)或過電流這類的結(jié)溫急劇上升的情況下,該功能無效。
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