大家好，欢迎参加 高电压研讨会。 本课程的标题是 “保护电动汽车 应用中的功率器件”， 主讲人是 Will Hadden。 我叫 Gangyao Wang， 是本次课程的主持人。 在本次课程中， 所有参与者将处于静音状态， 因此请使用 聊天功能提问， 并向所有人描述问题。 在网络研讨会过程中，我们 将对聊天区的问题予以解答。 此外，如果您在聆听或观看 演示文稿时遇到问题， 请在聊天区提出。 接下来，由 Will 开始本次课程。 非常感谢，Gangyao。 那么，正如 Gangyao 所说的， 我将谈论功率 器件的保护。 但更重要的是， 您将从这次 课程中得到什么？ 首先，我将简要介绍 碳化硅的性能以及 碳化硅为何 具有这些优势， 我们看到牵引 空间朝着这个 方向发展，以及 这对保护功能 和要求意味着什么。 当然，最大的保护功能 是该过流检测。 因此，我们将介绍 几种不同的方法 和不同版本的保护 来应对过流情况， 然后是如何 根据这些情况 关闭外部 FET， 以及您可以 在其中做出 哪些权衡。 最后，我将执行其他诊断。 那么，特别是在牵引方面， 保护 MOSFET 和保护系统 不仅仅涉及到过流。 其中还涉及其他问题。 随着许多牵引 逆变器应用进入 ASIL 级系统， 我们确实拥有 TI 在驱动器中 提供了许多功能， 可帮助实现 这些 ASIL 设计。 我们将介绍 其中的一些功能。 我将在本次 演示中讨论的 器件是 UCC587x 器件， 这是我们的牵引和 进一步关注的 安全兼容器件， 然后是 UCC2152x，它仍然 是一款功能齐全的器件， 但它不具有 5870 的 很多诊断功能。 但我们会通过示例 来说明这两款器件 如何解决问题。 那么，当我们查看牵引 逆变器市场本身时， 我们发现它非常符合 此处的正方形，频率为 10kHz。 然后随着速度的 加快，我们进入 碳化硅范围。 那么，这些应用的 额定功率确实 需要 IGBT 和碳化硅， 或者它可以由 IGBT 和碳化硅来填充。 因此我们必须 将这两者都考虑进去。 但随着事情的 发展，我们确实 看到碳化硅相对于 IGBT 而言具有一些优势。 那么首先是膝点电压。 它有一个“体二极管”， 可以支持第三象限 运行模式 或者它实际上 在第三象限运行， 但不使用 额外的晶体管 我的意思是， 不使用额外的二极管。 那么，与 IGBT 相比， 所有这些都有助于 改善导通损耗。 此外，在开关 损耗方面也有 一些优势，因为 e-on 和 e-off 损耗较小 随着温度的增大， 其损耗增加也较小， 反向恢复也是如此 碳化硅的反向恢复 损耗明显更小。 因此，与 IGBT 相比， 这些因素确实 有助于碳化硅 改善开关损耗。 而这一切的缺点 是碳化硅更加 脆弱一点，我不知道 脆弱一词是否恰当， 但它对应用条件 更敏感一点。 那么，为了满足 这些要求，我们 必须在保护方面 做一些不同的事情。 那么，如果我们从较高的 角度来看牵引逆变器， 您会发现它在 许多不同的地方 都可能出现故障。 我们的栅极驱动器 需要尽可能多地 帮助应对和 防止这些故障。 因此，我们将讨论 这些不同的故障 模式以及栅极 驱动器如何 提供帮助。 当然，您会看到 大量对流经 FET 的 电流的监测 以及关断电源和 过流保护。 但是还有其他看门狗 和配置校验和以及 我们可以在 栅极驱动器中 执行的其他操作， 以真正帮助实现 ASIL 级系统 并防止可能的 故障模式。 那么我将首先 介绍过流保护。 我认为当我们 谈论短路时， 我们应该明确我们 在此处讨论的具体内容。 这实际上是过流。 那么您看到随着电流 电流流入，这表明一个 IGBT 明确达到 电流达到了 某种饱和水平， 我们的器件应该 为其提供保护， 及时将其关闭， 以防损坏器件。 我们可以执行以下操作 或者， 通过显示 两者的过流波形 以区分 IGBT 和 碳化硅器件， 您可以看到 我们有该饱和 IGBT 的饱和 曲线非常平坦。 这有助于自动 限制电流增加， 而碳化硅具有 大得多的线性区域 和更高的饱和电流。 那么在这种情况下， ID 会随着 VDS 的 增加而不断增加， 最终会击穿。 那么，这意味着对于 相同的额定电流 和电压，与硅 MOSFET、 碳化硅 MOSFET 相比， IGBT 达到有源 区域时具有明显 更低的 VCE。 当我们查看短路 耐受时间时 那么，这是一个 短路情况， 我们正在监测 Ids 和 VGS， 我们可以通过 此处的公式定义 导致这些脉冲的器件 故障的最小耗散能量。 VDS 通常是 直流连接电压， 而 ID 是器件饱和电流。 硅 MOSFET 的短路耐受 时间明显比这更短。 因此，由于热限制， 与 IGBT 相比 我们必须使响应 时间明显更快， 这样才能支持碳化硅。 为此我们可以采用 两种不同的方法， 第一种方法是 DESAT， 我们称之为 DESAT， 我们检测 MOSFET 的 VDS 或 IGBT 的 VCE， 当该电压，即 VDS 电压 超过阈值时， 我们关闭器件。 现在，您必须 考虑的相关问题 是消隐时间， 以便您不会因为 导通瞬变而在 边沿期间触发。 我们的默认功能通过 外部元件来提供 可编程 DESAT 时间。 那么，存在该电流， 它可以在此处 分流到消隐电容器中， 这限制了 DESAT 电压 可以上升的速率 以及您可以 检测到 DESAT 超过 阈值的程度。 那么，由于 DESAT 电压 会因不同的器件和 输出特性而有所不同， 因此拥有一个 可以选择多个 DESAT 阈值的 器件会很有用， 具体取决于 该电压在该特定 应用中所处的位置。 UCC5870 等器件 具有内置的 SPI 可编程性，允许您选择 这些 DESAT 功能 不同的 DESAT 阈值， 这使其成为一种 平台型器件， 您可以在其中使用 许多不同的 IGBT 或碳化硅， 具体取决于您的 应用所处的位置， 您的应用的电源要求。 因此，当我们 查看碳化硅时， 这种 DESAT 也 经常被专门使用， 这主要是因为 我稍后会谈到的 一个因素。 但我们对碳化硅 所做的，基本上 只是在内部引脚上 检测到 IR 压降。 您选择该 IR 压降， 您根据 MOSFET 阻抗上的 该 IR 压降选择 DESAT 电压。 很抱歉。 您将 DESAT 阈值 相应地设置为 您试图阻止的 任何电流电平。 因此，第二种方法 是使用过流或 短路保护，基于 基于集成电流检测。 那么在这种情况下， 模块的输出 将是流过实际 通道的电流的 某个百分比。 然后使其流入检测电阻， 我们测量该检测 电阻上的电压。 该方法的优点 是您可以非常 快速地对此 做出反应，并且 它比 DESAT 更准确一些。 挑战在于模块 必须在电流镜中 使用 SenseFET， 而且成本更高。 而对于碳化硅， 据我所知，没有 任何可用的模块具有 这种集成电流检测功能。 我的理解是路线图中 对其进行了规划， 但目前它们不存在。 这就是我之前说 DESAT 专门用于 碳化硅的原因。 那么，另一种可以 使用的方法是 使用分流电阻器 并测量流经 该分流电阻器的电流， 但该方法由于 与之相关的挑战 而不经常使用。 其工作原理与集成 电流检测上的过流保护 非常相似，您也 可以测量检测 电阻上的电压。 同样，您具有与 该情况相同的优势， 但您也具有 高功率损耗这一 缺点，具体取决于 您的负载电流。 因此您有该巨大的 您的检测电阻中 具有该大型锁定机制。 除此之外，由于 寄生电感引起的 栅极环路噪声， 您的抗噪性能很差。 由于这些原因， 该方法并不经常 使用，但为了完整起见， 我想将其包括在内。 那么，当我们查看由于 过流事件而导致的关断时， 我们必须注意的 一个问题是 VCE 或 VDS 的这种雪崩限制。 当您非常快速地 关闭电流时， 您的半桥中会产生 所有这些寄生效应。 您有引线电感， 您有模块中的 封装电感，您有 器件的其他 元件中的环路电感。 当您快速关闭电流时， 所有这些会在 VDS 上 产生非常大的过冲， 从而可能会损坏 导致器件发生雪崩。 因此我们必须采取 预防措施来防止 这种情况发生。 我们这样做 可以通过两种方法做到这一点。 一种称为软关断， 另一种称为两级关断。 对于这两种 这两种方法是相似的， 因为它们都比仅仅 在低电平时翻转 更慢地关闭栅极。 但您可以看到，当我们 执行两级关断时， 我们会下拉栅极，直到 我们到达米勒平台。 然后我们将其 保持在米勒平台 达一段固定的时间， 以便使栅极放电。 在达到该时间后， 我们在剩余部分 将其下拉，以关闭器件。 那么这减小了 di。 因此电压几乎没有 如此大的尖峰。 第二种方法是软关断， 这是命名最恰当的 功能之一，因为这就是 它的工作方式。 它执行软关断。 因此，您可以显著 降低驱动强度， 并在降低电流的 情况下保持 该驱动强度， 以便缓慢降低 栅极上的电压 并降低 VCE 过冲。 这两者之间的权衡是 在我看来，这是您曾经做过的 或者您习惯做的事情。 我们已经看到这两种 方法在整个行业中 都得到了实施。 两级关断的实现 有点复杂， 因为您必须知道 或者您必须对平台 区域的这些时序和 阈值以及诸如此类的 参数进行编程。 再说一次，拥有 这些特性并 能够支持多个 模块意味着 您应该在器件中 内置一些可编程性。 5870 提供了这一点。 我们可以对时序、 关断和平台电压 进行编程。 所有这些参数 都是独立可编程的， 以支持许多不同的应用。 我将在接下来的幻灯片中 向您展示这一点。 在接下来的几张 幻灯片中，我将向您展示 不同设置的一些结果。 那么，对于这些关断 功能而言，最重要的 事情之一就是 我们可以多快地 将其关断。 有多个项目 有多个时序进入 关断和关断时间。 其中之一是 前沿消隐时间， 消隐时间，它是 那么有一个前沿 消隐时间，我们 在其中进行转换， 我们在打开该电流源之前 等待前沿消隐时间。 它是拉电流。 那么有消隐时间， 可通过该电容器 对其进行编程。 然后有 tDSOFF， 即器件内部的 任何传播延迟有多快， 通过这些延迟 需要多长时间， 比较器触发需要 多长时间等等。 那么，当您谈论 检测时间时， 所有这些都会 被计算在内。 那么， 当我们查看 这些时间时， 我将点击这个 是的。 当我们讨论碳化硅 与 IGBT 时， IGBT 可以承受数十微秒。 但对于碳化硅， 该总时间减少至 大约一至两微秒。 因此，您必须 在栅极驱动响应 或栅极驱动器中的 VSAT 响应方面做出一些 重大改进，以支持 碳化硅。 那么，再说一次，我应该指出的 一件事是，正如我讨论过的， 其消隐时间是由 为该电容器充电的 此电流决定的。 这由此处的阈值给出。 那么其工作方式是 随着 VDS 的上升， 它最终会关闭该二极管。 这允许为电容器充电。 当该电容器 电荷达到阈值后， 内部比较器将跳闸， 外部晶体管将关断。 那么，我在此处 提供了几张幻灯片， 以说明您可以从我们的 器件中获得的针对过流 和 DESAT 的实际响应。 这些测试是使用 双脉冲测试装置完成的。 那么我想我要 花几分钟来 介绍一下什么是 双脉冲装置，因为这是 一个介绍研讨会。 那么，当我们进行 这些双脉冲测试时， 我们的想法是使这些 晶体管产生两个脉冲 并通过电感器 建立电流，这样 您就可以查看 大电流和高压应用， 而无需实际构建 200 千瓦的电感器，因为您 仅查看两个脉冲。 那么您建立电流， 您打开这个东西， 您通过电感器 建立电流， 然后您关闭这个东西， 它通过高侧晶体管 或二极管再循环。 然后您会再次 打开它以建立 更高的电流 并观察或监测 器件在这些 情况下的表现。 那么在这里看看我们 如何定义响应时间。 那么，您使 VSC_PIN 进行阶跃并查看 实际输出何时下降。 那么您可以看到 对于该特定的器件， 我们会在 255 纳秒内做出响应。 这考虑到了 任何 D 干扰， 以及器件内部的 任何传播延迟。 那么，我们确实 设计了涵盖 碳化硅和 IGBT 的器件。 那么在此处我们 展示了对 DESAT 的响应。 该特定的器件 被设置为在 收到 DESAT 故障时 执行电平关闭。我在此处 再说一次，我曾说过 5870 是一款可调器件。 那么这展示了 当您有这些不同的 米勒平台阈值时 会发生什么。 或者在该特定的情况下， 它特别是米勒平台。 那么我们在此处有一个 9 伏的情况， 在此处有一个 10 伏的情况。 那么我们看到 DESAT 电压一直在上升， 直到达到阈值。 然后在该点， 我们将栅极拉低， 直到我们到达 定义的平台区域。 我们在该平台时间 或固定的时间里 稳定地保持该输出。 在此之后，我们在 其余部分将输出 下拉至关闭。 那么，您可以在此处 看到这两者之间的差异， 9 伏平台与 10 伏平台 您可以看到 关断能量的差异 和 VCE 过冲的差异。 那么我之前 稍微提及了关断 能量 这两者是 相互独立的 或者是间接成比例的。 那么，您拥有的 关断能量越多， 您的 VCE 过冲就越低。 您可以看到这两者。 那么，这是关断 能量和 VCE 过冲 之间的权衡。 当您拥有所有 这些可编程 这些可编程特性时， 您可以在您的应用中 做出权衡。 那么，此处再次 显示了与安全 关断的 DESAT 响应 类似的内容， 但这次显示的 是软关断功能， 而不是两级关断功能。 那么，我们再次看到 DESAT 上升。 它与 ICE 成正比。 我们在此处的电流 将达到 4,000 安培。 同样，双脉冲 测试允许您执行 此类操作，而不必 构建支持它的 整个逆变器。 一旦我们达到 该阈值，即 DESAT 阈值， 您可以看到的 VGE 就会慢慢关闭。 这尝试限制 VCE 过冲。 那么我们有一个 600 毫安的软关断。 我们实际上集成了 一个电流源， 与 300 毫安的情况相比， 它以非常可控的 方式将栅极拉低， 电流为 600 毫安。 同样，这些对关断 能量和 VCE 过冲 之间的权衡进行优化。 那么您可以看到， 对于 0.6 安培， 我们的关断 能量约为 1 焦耳， VCE 过冲为 248 伏。 而对于 300 毫安的情况， 现在关断能量翻了 一番，几乎达到 2 焦耳。 但 VCE 过冲显著降低， 降幅达 100 伏。 那么，对于您的 应用而言，这确实 是有关您需要 位于何处的权衡。 您选择怎样的 软关断电流来 来优化您的应用情况？ 那么，我之前 展示的两款器件 我向您展示的前两个 结果适用于 UCC5870。 这有点类似， 但这个展示的是 800 伏直流链路电压， 并向您展示 UCC21750 的响应。 那么这又是软关断。 我们可以在此处看到， 对于该特定的器件， DESAT 上升了。 当它关断时，这个 需要将近两微秒 才能关断。 该关断能量大约 是 100 毫焦耳， 过冲限制在 120 伏。 那么，我们有 许多不同的器件， 具体取决于 您的应用要求， 我们内置了 这些保护功能， 我们可以 混合搭配并真正 支持非常多的应用。 那么这是 一个类似的器件， 它通过不同的 检测或不同的 时序展示软关断。 那么这个是 600 纳秒的时间。 它被下拉得更快一点。 关断能量再次 达到 0.24 焦耳。 但 VDS 过冲下降至 80 伏。 因此，在某些情况下， 您可能需要使用 DESAT， 但您的特定 应用的阈值 在器件中不可用。 我们提出了一种在使用 一些外部电阻器时 使用实际 OC 和 ST 比较器的方法 使用外部电阻分压器， 以实现类似 DESAT 的功能， 使您能够真正选择 所需的任何 DESAT 阈值。 因为通常情况下， OC 和 ST 阈值是 较低的值。 因此，当您查看 大约为 5、6、7、10、14 伏的 DESAT 阈值时， 集成电流检测的 ST 和 OC 值通常 低于 2 伏，因此 几百毫伏至 2 伏， 处于该范围内。 因此，如果需要， 使用电阻分压器 可以获得更广泛的 DESAT 阈值。 此处的电路向您 展示了如何做到这一点， 以及如何根据 该电路计算 收集时间和 STO 时间。 那么，这显示了该特定 电路的一些结果， 并比较了硬关断 和软关断之间的差异， 以便为您提供 同类比较。 那么您可以 看到此处的电压 情况，此处的 电压梯度大约 是每分段 100 伏。 这大约是每分段一安培。 那么，我们将 此处的电流提升至 几乎 1.5 安培， 稍微低于那里， 几乎高达 1.5 安培， 然后突然将其关闭。 您可以看到 VDS 产生非常高的尖峰。 这是 1、2、3，几乎 是 350、400 伏的尖峰。 然后对硬短路 使用软关断， 这可以像我们e 一直在讨论的那样 显著降低该过冲。 但是您可以看到 硬关断和软关断 之间非常明显的区别， 从 450 伏过冲变为 50 伏。 那么，这实际上是 在试图弄清楚 为什么它对于该软关断 功能而言很重要。 那么当我们 谈论该过流电路时， 需要做的事情之一 那么这又是该过流 电路的某种性能。 但需要考虑的 一件事是， 实际开关会产生 一些开关噪声。 因为如果我们 回到此处，您可以 看到我们使用了 OUTH 来对电容器进行放电。 然后还有一些 与此相关的电容 和寄生效应。 因此，当它开启和关断时， 您确实会听到噪音。 必须注意确定 这些阈值的大小， 以确保转换期间可以 实现该正常的开关， 这种来自转换的 正常噪声不会 上升到使 OC 跳闸的水平。 那么，这是您在 设计该特定电路时 需要考虑的 另一件事。 那么现在我已经 完成了该内容， 我看到有很多问题。 我将尝试解决 其中一些问题，除非 插一下，您是否 看起来不像这样。 好的， 那么存在有关 16kHz 频率电机驱动器的 检测和操作时间的 器件限制问题。 是的，它确实如此。 让我们继续。 我想我在聊天中 添加了一些答案。 噢，很好。 您一直在聊天中回答？ 好的， 我没有看到您的答案。 好的。 非常感谢，Gangyao。 非常感谢。 好的，没问题。 好的， 那么我们继续 介绍其他保护 功能，那么此处的 这些功能， 这些将特定于 Gangyao，您能把 您的手机静音吗？ 您在发出咔嗒声。 没有问题。 这些特性中有很多 我将使用 UCC5870 作为这些功能的参考， 但我们确实将 OV 和 UV 集成到 我们的许多器件中。 但为了说明它们 是如何，或者它们 是什么以及为什么 需要它们，我将 使用 UCC5870 作为示例。 那么，尤其是对于 这个，对于过压 和欠压，我们在 所有电源上都 支持 OV 和 UV。 那么我们有一个 初级电源，因为这是 一个隔离式栅极驱动器。 我们有一个 初级电源，我们 有一个双极 次级电源，这意味着 我们可以使用 正电压和负电压。 那么安全问题， 故障机制是 如果这些电源中的 任何一个发生故障， 我们需要知道这一点， 因为它直接影响 外部晶体管的性能。 如果您没有 在栅极上获得 所需的电压， 那么您的 IDSM 将会 更高，并且您将会 您在加载时会 遇到加载问题。 那么您需要知道 它何时欠压。 过压会带来 OSA 问题。 如果您使晶体管的 栅极过压， 则会损坏它。 这可能会产生 灾难性的影响。 因此我们真的需要 知道这些电源电压 何时超出范围。 我们可以做到 这一点的方法之一 是在器件中内置 一个 OV 和一个 UV， 一个过压保护 和一个欠压保护。 那么该特定的器件 有许多不同的阈值。 为什么需要许多 不同的阈值呢？ 嗯，有许多不同 类型的开关。 当我们特别讨论 IGBT 和碳化硅时， 它们与不同的栅极 驱动器电压一起使用。 IGBT 的标准 电压约为 15 伏， 而碳化硅可高达 20 伏。 因此，您需要 这些不同的阈值， 以便为您的应用 定制栅极驱动器。 那么，我们的器件中另一个 有趣的功能是我们称之为 VCE 钳位的东西。 那么，我们已经讨论了 很多关于 VCE 过冲 以及它对那些外部 晶体管的破坏性的问题。 解决该问题的 方法之一是 在外部功率 晶体管的栅极上 放置一个齐纳钳位。 这可能导致的问题是， 现在您有了齐纳钳位， 但这个糟糕的钳位 正试图拉高该栅极 驱动输出。 该驱动输出可能 非常非常强， 尤其是对于 UCC5870， 它具有 100 毫安的下拉电流。 因此栅极驱动 非常非常强大。 那么，我们可以做的 是实现该 VCE 钳位功能， 使我们能够 检测齐纳何时 击穿。 然后我们将进入 允许该钳位的 软关断条件 那么我们得到 我们在该点将 驱动器从电路中取出， 并允许钳位完成其工作， 将 VDS 电压钳位到 保护该器件所需的阈值。 从本质上讲， 电路必须非常快。 因此，我们对 这个东西的干预 时间约为 20 纳秒。 那么它会检测到 发生了过压， 或者发生了击穿。 。 它会检测到，它会 让我们进入软关断， 然后它会保持 软关断达一段 固定的时长。 该固定的时长是 100 或 200 到 300 纳秒， 具体取决于您 如何对其进行编程。 那么从应用的角度而言， 您必须看看， 好的，我的应用 导致该过冲的 应用点在何处？ 我需要多长时间 该钳位的活动 时间通常是多长？ 这将是使用 该整个时间并 设置该整个时间的方法。 那么，安全标准 所需的其他 重要功能之一 是栅极电压监测。 它回答了 一个简单的问题， 即我的栅极驱动器输出 符合我的预期吗？ 那么，正如我一直 喜欢的笑话一样， 进入是否等于外出？ 那么，我们采用双管齐下的 方法来做到这一点。 由于它被隔离，因此 我们有一个隔离 或者我们有 一种检测方法， 可以从引脚， 输入引脚进行测试， 它会查看该引脚， 并将其与通过 隔离栅发送的 信号进行比较。 我们有一种 方法说，好的， 我是否通过隔离栅收到 与引脚相同的极性？ 这部分被覆盖了。 然后我们进行 第二次检测， 我们看一下 我收到的信号 是否等于实际栅极， 实际栅极阈值是多少？ 那么，如果您 查看我们的器件， 我们对模块的实际栅极 有更多的开尔文检测。 因此，当 OUTH 被拉高时， 我们感觉到栅极 实际上是高电平， 而当 OUTL 被拉低时，我们检测到， 好吧，那实际上是低电平吗？ 如果不是，我们可以进入 任何一种高阻抗模式， 这尝试在栅极 短路的情况下 提供帮助，并且尽量 不要在短路时开启 栅极驱动器来 熔断栅极驱动器。 这将有助于防止 发生这种情况。 有时，短路很严重， 以至于您无法解决。 但我们要尽最大 努力来解决它。 但同样，这些 故障响应在器件中 都是可编程的。 那么，如果您只想 将其关断，那很好。 或者，如果您 什么都不想做， 让 MCU 控制一切， 这也是一个可用的功能。 那么，其他问题 之一是，我们 如何在短路开始发生 之前防止短路？ 那么短路可能 发生的一种方式 是击穿，这意味着 高侧和低侧 同时导通，这不是 一种好现象。 那么，为了解决 该问题，您要使用 该交叉耦合检测方案， 其中我们有该 IN- 引脚和一个 IN+ 引脚。 IN+ 引脚是定义栅极 驱动输出的引脚， 而 IN- 引脚检测 相反的一侧， 另一侧，高侧检测 低侧，反之亦然， 检测该引脚 何时为高电平 和低电平。 关键是 IN+ 和 IN- 永远不应该 同时处于高电平， 否则，就可能 发生击穿情况， 这是不好的。 因此，我们有这些 检测方法来防止 这种情况发生。 除此之外，许多 电机控制器需要 一定量的死区时间。 这可以防止发生击穿。 我们在器件中 有一些方法和功能， 可以确保可编程 死区时间 或者，它将 确保实现死区时间。 那么，我们实际上 将自己实现 该死区时间， 以防止发生击穿。 同样，为了满足 许多不同的应用， 该时间是可编程的。 它的范围相当大。 因此我们可以 支持许多不同的应用。 那么我没有 我反复讨论的 一件事是我对 有源米勒钳位 安全功能的看法。 我想您会说这是 因为它确实可以 在一定程度上防止击穿。 那么我之所以将其放在此处讨论， 是因为我认为这是一个安全功能。 对于那些不知道什么 是有源米勒钳位的人 而言，有一个 可能应该首先展示的 更好的幻灯片。 但是外部晶体管中 有这些寄生电容。 随着该开关节点 快速变化， 它向上移动，向下移动， 您有这些耦合到 晶体管栅极的电容。 您可以看到， 如果该开关节点 以一定的速度变化， 使其耦合到栅极 并使该低侧导通， 那么，现在您将 遇到击穿问题。 那么，有源米勒钳位的 作用是为您提供 那么这是正常的 栅极驱动下拉。 有源米勒钳位 实际上是一个 额外的 FET 或额外的路径， 它直接将它们 保持在栅极本身 并直接进入更强的下拉。 那么，该栅极实际上是通过 二分之一欧姆电阻被拉至接地， 而不是在此处 放置 10 欧姆的电阻。 那么，您可以看到， 在该波形中， 这是一个标准开关波形 我将其圈出，您可以 看到栅极下降的地方， 它有点像米勒平台。 然后在此处，在最后， 这些最后的两三伏， 您可以看到它 被急剧拉低， 因为这是它 从 10 欧姆驱动 切换到二分之一 欧姆驱动的部分。 那么，您可以看到 这是一个快速下拉。 嗯，看看这个。 我忘记了我在那里有这个。 那么这就是我所说的 通过额外的路径 来下拉该 VEE 的栅极， 以将其关断。 回到前一张幻灯片， 您可以通过两种方式 之一来支持这一点。 我们有一个 内部米勒钳位， 或者，您也可以运行 一个外部米勒钳位。 那么我讨论了 半自有下拉阻抗。 如果由于某种原因 您的应用需要 比这更强大的东西， 或者如果您正在并行 运行多个模块 并且您希望 为每个单独的 模块配备一个 下拉 FET，那么 您可以这样做。 我们可以同时支持两者。 然后，米勒钳位阈值 也是可调节的。 您可以支持任何类型 或多个不同的应用。 是的。 那么，我想拥有该外部 米勒钳位的另一个好处是， 如果您的模块 离栅极驱动器 本身相当远， 那么您可以降低 栅极的电感或 从钳位到栅极端子的 电感。 那么最后一个， 或者我想我们 还有一个额外的功能， 该特定的功能是 5870 所特有的， 我们有一个内置在 器件中的 ADC。 利用该 ADC，您可以测量 它是一个相当精确的 ADC。 它将接受外部电压， 如果您发现其性能 可以接受的话， 它还具有内部 基准。 但如果您需要比 1% 或 1.5% 更高的精度， 那么您可以在 输出端放置一个 精度基准以获得 更精确的测量。 这样做的优势 或者我应该说 用于保护的 ADC 用例 最大的一个是温度检测。 那么，要了解您的 模块温度是多少， 您可以使用 ADC 从该温度传感器 读取电压。 我们集成了所有偏置 来偏置温度传感器 并将其读回。 这样您就始终 知道外部电源 开关的结温是多少。 除此之外，我们 在实际器件中 还有一个热传感器， 即栅极驱动器本身。 那么，您也可以读取该结温， 以便实现整个 系统的热管理。 但是电压，只要 电压处于其满量程 范围之内，ADC 就 真的不知道 它所测量的内容， 我认为是温度二极管 或任何东西。 那么，我们在行业中 看到的一些想法是 将其用于直流链路的 冗余高压测量， 以确保总线上 没有过压或欠压， 这为您在高压侧 提供了一个 ADC。 那么这对于读取这样的 电压而言非常方便。 另一个是测量 VCE。 说到这儿，我们有 一种用于 ADC 的 特定方法， 我稍后会谈到 它， 这使得进行 该 VCE 测量变得有利。 但这将是一种 检测或诊断外部 晶体管是否 损坏或开路 或关闭的方法。 那么，您可以 测量 VCE 电压 并将其与您认为 应该在电机 控制器中的 电压进行比较， 然后判断该外部 晶体管的运行状况。 该方法有效的 原因之一是 我们有一个 中心采样模式， 中心采样模式的 工作方式是 我们根据前一个周期 预测 PWM 开启周期 或关闭周期的中心是什么。 由于在牵引中， 占空比不会 从一个周期到 下一个周期 发生巨大变化， 因此我们能够 相当准确地做到这一点。 器件本身具有 一项功能，即 对您需要读取哪个 通道以及您是否需要 在开启时间或关断 时间读取它进行编程。 那么，您可以看到， 恰好在 PWM 周期中间 进行 VCE 测量和规划， 为了做到这一点， 对其进行了很好的设置。 中心通道，或 中心采样模式的 限制是，您只能 获得一个周期 或每个 PWM 周期进行 一次测量，或在 PWM 开启时 测量一次，然后在 PWM 关闭时测量一次。 因此，这限制了您 可以获取的信息量。 那么，为了解决该问题，我们 提供了一个边沿采样模式， 它会查看 在 PWM 上寻找边沿， 然后开始采样。 当它采集这些样本时， 它会一直持续到 它到达下一个 PWM 边沿。 那么我们仍然避免了 PWM 转换的噪声， 但它不处于理想点，, 这将是中心。 那么这是采样 频率与噪声 之间的权衡。 然后我们提供了 混合模式，如您所见， 中心采样模式要求您 具有 PWM 边沿， 以便为 ADC 获取数据。 那么我们提供了 该混合模式，它会进行切换 或者它将在中心 采样模式下运行， 直到开启时间或关闭 时间保持一段时间。 我相信该时间 大约是 10 毫秒。 如果它在该段时间内 没有进行转换， 那么它会自动 切换到边沿模式， 这样即使您没有 PWM 周期，您仍然可以 获得正确的数据 和更新的数据。 那么，如果当时未知， 也许您可以诊断为什么 没有 PWM 周期。 那么我们使用该 IGBT 的 另一种方式，或者 该 ADC 用于电源 开关 VGTH 监测。 那么，已经进行了 几项相关研究， 我在此处提供了一个链接， 指向一个专门针对 IGBT 的研究。 但他们也对碳化硅 进行了一些初步研究， 通过测量阈值 电压的变化，您可以 您可以确定 或检测外部电源 开关的预警故障。 我们这样做的方式是使用 命令诊断。 您会说，好吧， 去执行该 VGTH 测量。 您发送 SPI 命令， 我们对其进行设置， 那么我们有效地使用 二极管连接外部晶体管， 并测量它所处的 阈值电压。 那么，我们使一些 电流流经 DESAT 并流入该晶体管，然后 将 OUTH 上拉到该 DESAT 节点。 然后我们测量 阈值电压是多少。 然后我们报告结果。 此处的想法是 电机控制器 将跟踪该阈值电压。 一旦它改变了 某个百分比， 它会说，好吧， 这里出了点问题， 您需要去店里处理一下。 但它为您提供了一个 实时预警指示器， 该想法并不是 要使人被困在路边。 您可以在此处 看到，从电路的 角度而言，这就是 它看起来的样子。 那么 VGTH 出现了， 然后在该功能 开始大约两毫秒后， 在该附近的某个 地方进行了测量。 这将作为器件，即逆变器的 接通点火开关循环的 一部分来完成。 最后， 我们查看 ASIL 级系统 以实现此类功能时， 我们确实对我们的器件 进行了一些内置的自检。 那么，当您查看 ASIL 系统时， 存在潜在故障检测 和主要故障检测。 对于这些故障， 您需要使检测 高于一定的百分比。 那么，我们实现这一点的方式 是我们有一些内置的自检功能， 使您能够检测 潜在的故障，例如 这些是校验器的校验器。 作为接通点火开关 循环的一部分，您将经历 当电源开启时， 我们会自动 运行其中一些故障。 但会对时钟、 OV 和 UV 比较器 以及内部稳压器 比较器进行 潜在检查。 因此我们会在每次 上电时自动运行它们。 但是此外， 也会对外部电路 本身进行诊断， 例如 DESAT 比较器 或这些 OCP 过流比较器、VCE 钳位 或栅极监测。 然后我们还有 一些功能可以 用来检测外部 元件的开路 和短路。 那么，例如， 该 VGTH 监测器 是诊断外部 DESAT、 外部 DESAT 上 开路元件的一种 非常好的方法。 或者，我们有 上拉电流来测试 外部电阻器上的 过流和短路电流。 特别是使用 BIST 进行栅极监测， 这 实际上会同时 查看开启和关闭。 有两个内置的独立 BIST， 使您能够在 两个位置检查 栅极监测功能。 那么这也可以 用来检测开路， 栅极钳位上的开路 或者，栅极 电阻器上的开路。 最后，作为这种 可编程性的一部分， 有一些误差， 一些可能的误差源是 作为其中的一部分引入的。 但我们也做了 一些工作来诊断 和预防这些问题。 例如，对于我们所有的 编程寄存器， 都提供了 CRC 保护。 那么，一旦配置 寄存器被锁定， 我们就会不断 检查这些寄存器， 以确保没有位发生翻转。 我们对这些使用 CRC 保护。 对于我们所有用于 确定此类事情的 内部存储器，我们 都提供了 CRC 保护。 为 SPI 传输 提供了 CRC 保护， 以确保 SPI 通信有效。 此外，我们还有 nFLT1 和 nFLT2 引脚， 它们可以配置为 向主机报告各种 故障和警告，以便 它们可以诊断 任何类型的未决问题。 演示内容到此结束，我们 可以讨论其他未决问题， 或者，Gangyao，是否有 任何我们需要解决的 未决问题？ 好的， 有一个问题是 关于时间的。 问题是：UCC5870 是设计为 以零死区时间运行吗， 或者该 IN+、IN- 监测是否旨在用作 额外的安全层， 并添加作为 输入的死区时间？ 那么，我们能够 以零死区时间运行。 可以将该死区 时间编程为零， 在这种情况下，我们 只需查看 IN+ 和 IN-。 只要它们不重叠， 我们就可以正常运行。 但是，如果您将死区时间 编程到该寄存器中， 那么我们将确保 该死区时间存在， 否则我们将抛出故障。 现在，我们基于该故障 所做的事情 取决于您如何对其进行编程。 那么，您可以对其进行编程， 使其不执行任何操作， 仅报告故障， 或者您可以对其 进行编程以关闭器件。 可以通过这种方式 对其进行配置。 太酷了。 是的。 我认为这是 唯一的未决问题。 好的， 是的。 Will，感谢您提供文本。 感谢大家参与。 您可以在本周晚些时候， 在 TI.com/HighVoltageSeminar 上 查看所有课程 录像和文本。 您还将收到一封 电子邮件，其中包含 指向点播信息的链接。 我还会发布一份调查。 我们希望收到 您的反馈，以便 持续改进未来 研讨会的内容。 再次感谢大家， 祝大家 度过美好的一天。