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用于电机控制的自举电源
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2024年01月28日 08:56 253
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在电机控制或逆变器系统中，由六个绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 组成的全桥拓扑（图 1）需要多个隔离电源或用于 IGBT 栅极驱动的 DC-DC 转换器。例如，通常为三个顶桥 IGBT 中的每一个使用三个隔离电源，为底桥 IGBT 使用一个隔离电源。这些基于变压器的电源占用了大量的印刷电路板 (PCB) 空间，并且需要考虑布局设计。
用于电机控制和逆变器系统的自举电源
简介
在电机控制或逆变器系统中，由六个绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 组成的全桥拓扑（图 1）需要多个隔离电源或用于 IGBT 栅极驱动的 DC-DC 转换器。例如，通常为三个顶桥 IGBT 中的每一个使用三个隔离电源，为底桥 IGBT 使用一个隔离电源。这些基于变压器的电源占用了大量的印刷电路板 (PCB) 空间，并且需要考虑布局设计。
自举电源可用于减少隔离电源或 DC-DC 转换器的数量。与基于变压器的电源相比，这有助于降低成本和 PCB 空间。自举输出电源电路用于通过利用逆变器工作条件来存储和提供必要的电量，从而为顶桥栅极驱动器供电。
自举电路用于为上部 ACPL-H342/K342 栅极驱动器供电，该栅极驱动器控制和驱动顶桥 IGBT Q1。传统的隔离电源 (VCC) 用于为控制和驱动底部桥 IGBT Q2 的下部栅极驱动器供电。
自举操作顺序如下：当下桥 IGBT Q2 导通、上桥 IGBT Q1 关断时，VCC 电源对电容器 CBS 充电。如图2所示，电流ICHARGE（蓝色）流经RBS、DBS，并对CBS充电。电流沿着Q1的发射极线返回，经过导通的Q2，返回到VCC的负节点。
当Q1导通、Q2关断时，CBS中存储的电荷为上栅极驱动提供电源，并提供驱动Q1栅极的电流。如图 3 所示，电流 IDISCHARGE（橙色）流入上部栅极驱动器，为 Q1 的输出级提供电流并为内部检测器 IC 电路供电。将会有一些电流能够从 CBS 流经 DBS 并流入 VCC 电源。适当选择快速恢复二极管将有助于最大限度地减少泄漏电流。
用于电机控制和逆变器系统的自举电源
简介
在电机控制或逆变器系统中，由六个绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 组成的全桥拓扑（图 1）需要多个隔离电源或用于 IGBT 栅极驱动的 DC-DC 转换器。例如，通常为三个顶桥 IGBT 中的每一个使用三个隔离电源，为底桥 IGBT 使用一个隔离电源。这些基于变压器的电源占用了大量的印刷电路板 (PCB) 空间，并且需要考虑布局设计。
自举电源可用于减少隔离电源或 DC-DC 转换器的数量。与基于变压器的电源相比，这有助于降低成本和 PCB 空间。自举输出电源电路用于通过利用逆变器工作条件来存储和提供必要的电量，从而为顶桥栅极驱动器供电。
自举电源操作
图 2 显示了为 ACPL-H342/K342 栅极驱动光耦合器提供电源的自举电路。自举电路中涉及的元件包括电容器 (CBS)、二极管 (DBS) 和浪涌限制电阻器 (RBS)。该电路还可用于其他 Avago 栅极驱动光耦合器，例如 ACPL-332J（有源米勒钳位、去饱和检测、UVLO、隔离故障反馈）和 IPM 接口光耦合器。自举电路用于为上部 ACPL-H342/K342 栅极驱动器供电，该栅极驱动器控制和驱动顶桥 IGBT Q1。传统的隔离电源 (VCC) 用于为控制和驱动底部桥 IGBT Q2 的下部栅极驱动器供电。
自举操作顺序如下：当下桥 IGBT Q2 导通、上桥 IGBT Q1 关断时，VCC 电源对电容器 CBS 充电。如图2所示，电流ICHARGE（蓝色）流经RBS、DBS，并对CBS充电。电流沿着Q1的发射极线返回，经过导通的Q2，返回到VCC的负节点。
当Q1导通、Q2关断时，CBS中存储的电荷为上栅极驱动提供电源，并提供驱动Q1栅极的电流。如图 3 所示，电流 IDISCHARGE（橙色）流入上部栅极驱动器，为 Q1 的输出级提供电流并为内部检测器 IC 电路供电。将会有一些电流能够从 CBS 流经 DBS 并流入 VCC 电源。适当选择快速恢复二极管将有助于最大限度地减少泄漏电流。
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