Новая серия сетевых приводов KP8530X для высоконадежного моторного привода.

Современные приложения силовой электроники основаны на технологии преобразования силовых устройств, и все силовые устройства требуют подходящих решений для привода затвора. В качестве моста между силовым устройством и микроконтроллером драйвер затвора получает управляющий сигнал от микроконтроллера (MCU/DSP) для обеспечения тока, необходимого для управления конденсатором затвора силового устройства, что позволяет реализовать множество приложений силовой электроники.

Сосредоточив внимание на мощных двигателях и силовых приложениях, BYI Micro выпустила новую серию сетевых драйверов KP8530X, всего 3 модели в этой серии, напряжение коммутационного узла составляет 650 В, выходной пиковый ток и токовая емкость заполнения составляют 300 мА и 600 мА. Хотя эти три модели оснащены загрузочным диодом, периферийная система более оптимизирована.

Комбинация бытовой техники

Таблица 1. Логика управления KP8530X

Рис. 1. Типичная схема применения KP85302.

Для приложений с высокой мощностью надежность является основным фактором при выборе устройства клиентом. Для драйверов затворов надежность измеряется в двух аспектах: емкости отрицательного давления коммутационного узла и уровня скорости изменения переходного напряжения коммутационного узла.

Особенность 1: Возможность создания отрицательного давления в узле переключения

При применении полумостовой топологии обычно используется индуктивная нагрузка, а из-за паразитной индуктивности самого силового устройства и паразитной индуктивности силового контура, когда силовая лампа верхнего плеча выключена, петля непрерывного тока создаст отрицательное давление в узле переключения. Отрицательное давление состоит из большого динамического пикового отрицательного давления и более низкого статического отрицательного давления, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Путь коммутационного тока и напряжение VS.

Когда отрицательное давление узла переключателя больше, давление внутреннего устройства микросхемы драйвера затвора выше, и его легче сломать. В то же время отрицательное давление коммутационного узла больше, что приводит к HB узла питания верхнего плеча микросхемы драйвера затвора. Чем ниже переходное напряжение, тем более надежное управление входом и выходом влияет. Следовательно, более высокая несущая способность коммутационных узлов при отрицательном давлении может повысить надежность работы энергосистемы.

Форма тестового сигнала на возможность отрицательного давления коммутационного узла серии KP8530X следующая:

Рис. 3. Форма сигнала испытания отрицательным давлением коммутационного узла KP8530X

Когда напряжение питания VDD составляет 15 В, а входной управляющий сигнал HIN имеет частоту переключения 20 К, входной сигнал HIN все еще может надежно управлять выходным сигналом HO, когда отрицательное давление узла переключения достигает -13,9 В. В тех же условиях испытаний, всестороннее сравнительное тестирование нескольких аналогичных продуктов на рынке, серия BYI Micro KP8530X, выдерживает отрицательное давление, эквивалентное таковому у международных брендов, с очевидными преимуществами.

Особенность 2: Высокая способность коммутационного узла подавлять помехи du/dt.

Схема управления высокого напряжения высоковольтного драйвера затвора в основном использует структуру схемы начальной загрузки, а сигнал логического управления низкого напряжения может передаваться на сторону высокого напряжения с помощью схемы сдвига уровня внутри драйвера затвора. Поскольку схема драйвера управления на стороне высокого напряжения относится к узлу переключения, в состоянии высокоскоростного переключения паразитный ток внутри чипа будет передаваться на сторону низкого напряжения через путь связи, и когда внутри есть несоответствие чип, будет генерироваться сигнал помех дифференциального режима, что влияет на правильную логику ввода и вывода.

В серии KP8530X используется уникальная технология сдвига уровня и подавления синфазного шума, которая может эффективно подавлять синфазные шумовые помехи продукта во время высокоскоростного процесса переключения коммутационного узла, предотвращать ложное срабатывание, чтобы обеспечить нормальную и надежную работу. работу системы.

Согласно измеренным данным, возможность dV/dt драйвера затвора KP8530X может гарантировать пропускную способность до 50 В/нс и имеет большой запас надежности.

Рисунок 4. Изменение dV/dt узла выходного переключателя (66 В/нс)

Кроме того, семейство драйверов затвора KP8530X включает в себя высоковольтный бутстреп-диод, бутстреп-диод со сверхбыстрыми характеристиками восстановления, обеспечивающий путь заряда бутстреп-конденсатора на стороне верхнего плеча, и встроенный резистор для ограничения импульсного тока бутстреп-конденсатора при момент зарядки.

Рисунок 5. Встроенный бутстрап-диод.

В топологии полумостового приложения, как показано на рисунке 6, пиковое напряжение входного сигнала драйвера и звон, вызванные током заземления питания, являются распространенной проблемой. Когда звон слишком велик, логическая идентификация входного управляющего сигнала будет неправильной. Чтобы решить эту проблему, серия KP8530X имеет встроенную схему фильтра Шмидта. Это может эффективно улучшить помехоустойчивость входных контактов. В то же время при логическом управлении, когда входной плавающий уровень или ширина входного импульса недостаточна, выходной сигнал может поддерживаться на низком уровне, чтобы предотвратить HO и LO.

Выход реагирует на узкую ширину импульса или звон, что приводит к неожиданному включению или выключению устройства питания.

Рисунок 6. Пик и звон входного сигнала

Рис. 7. Тест на допустимое отрицательное давление входного сигнала (-5 В)

В то же время серия KP8530X оснащена функцией перевернутой блокировки минимального напряжения (UVLO), которая гарантирует, что периферийное силовое устройство, управляемое полумостовым драйвером затвора, имеет достаточное напряжение затвора для полного включения силового устройства. КП8530Х

Серия включает в себя функции внутренней блокировки и защиты мертвых зон, которые автоматически создают мертвые зоны при изменении состояния выхода, гарантируя, что другая сторона привода ворот полностью отключится до того, как откроется сторона высокого и низкого уровня, предотвращая возникновение высокого и низкого уровня. низкие стороны общей ситуации.

Подвести итоги

Новая серия KP8530X представляет собой высоконадежный, высокоинтегрированный набор высоконадежных приводов затворов, отвечающих требованиям надежности большинства потребительских, бытовых и промышленных приложений.