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使用具有内置保护功能的大电流 IGBT 驱动器实现可靠的工业电机控制

消耗积分:0 | 格式:pdf | 大小:332.88KB | 2022-11-25

刘埃生

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为了在工业控制应用中降低成本和能耗，设计人员正在转向高频、大电流无刷直流 (BLDC) 电机。这些越来越多地依赖更快的绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 而不是金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 来实现更快的开关，以提高功率密度。然而，为了高效和安全地运行，设计人员需要在 BLDC 电机控制器的输出和 IGBT 功率晶体管之间加入缓冲电路。为了在工业控制应用中降低成本和能耗，设计人员正在转向高频、大电流无刷直流 (BLDC) 电机。这些越来越多地依赖更快的绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 而不是金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 来实现更快的开关，以提高功率密度。然而，为了高效和安全地运行，设计人员需要在 BLDC 电机控制器的输出和 IGBT 功率晶体管之间加入缓冲电路。包含双极结型晶体管 (BJT)“图腾柱”电路的分立电路可以发挥这种缓冲作用，但此类解决方案通常缺乏针对高电压和高电流瞬变的保护。它们也无法将数字控制器的低压输出电平转换为正确驱动 IGBT 所需的更高电压和电流。添加此电路还会使设计过程复杂化并减慢设计过程、占用空间并增加物料清单 (BOM)。包含双极结型晶体管 (BJT)“图腾柱”电路的分立电路可以发挥这种缓冲作用，但此类解决方案通常缺乏针对高电压和高电流瞬变的保护。它们也无法将数字控制器的低压输出电平转换为正确驱动 IGBT 所需的更高电压和电流。添加此电路还会使设计过程复杂化并减慢设计过程、占用空间并增加物料清单 (BOM)。为了解决这些问题，用于 BLDC 电机应用的新一代集成高频栅极驱动器结合了驱动 IGBT 所需的缓冲器和升压电路，同时还集成了保护电路。除了提高效率的功能外，这些设备还需要更少的外围设备并且工作温度更低。它们更小的占地面积进一步提高了高频电机的功率密度并节省了空间。为了解决这些问题，用于 BLDC 电机应用的新一代集成高频栅极驱动器结合了驱动 IGBT 所需的缓冲器和升压电路，同时还集成了保护电路。除了提高效率的功能外，这些设备还需要更少的外围设备并且工作温度更低。它们更小的占地面积进一步提高了高频电机的功率密度并节省了空间。本文将简要介绍更多驱动器基础知识，描述大电流 IGBT 驱动器在现代工业电机应用中的作用。然后解释了在工业级设备中寻找什么，以最大限度地提高保护和效率，同时最大限度地降低成本和复杂性。同时，本文介绍了来自本文将简要介绍更多驱动器基础知识，描述大电流 IGBT 驱动器在现代工业电机应用中的作用。然后解释了在工业级设备中寻找什么，以最大限度地提高保护和效率，同时最大限度地降低成本和复杂性。同时，本文介绍了来自ROHM SemiconductorROHM Semiconductor、、Texas InstrumentsTexas Instruments和和ON SemiconductorON Semiconductor的示例驱动程序，并讨论了如何将它们有效地整合到电机设计中。的示例驱动程序，并讨论了如何将它们有效地整合到电机设计中。BLDC 电机驱动器基础知识BLDC 电机驱动器基础知识
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