Αυτό το έγγραφο επισημαίνει τα πιο κοινά θέματα που οδηγούν ένα στάδιο ισχύος μισής γέφυρας σε εφαρμογές οδηγών κινητήρων (με μονολιθικό οδηγό πύλης IC) και προτείνει κατάλληλες λύσεις για την επίλυση των προβλημάτων.
Συζητούνται θέματα όπως η διαστασιολόγηση ορισμένων θεμελιωδών εξαρτημάτων, όπως το κύκλωμα bootstrap και οι αντιστάσεις πύλης on/off· και
τα παρασιτικά στοιχεία μισής γέφυρας με τις επιπτώσεις τους. Προτείνονται ορισμένες πιθανές λύσεις και
Όλες οι καταστάσεις και οι προτεινόμενες λύσεις αφορούν, εκτός αν ορίζεται διαφορετικά, έναν τυπικό μονολιθικό οδηγό πύλης της Infineon
με ανεξάρτητη τροφοδοσία bootstrap
Το κύκλωμα bootstrap
Η τροφοδοσία bootstrap σχηματίζεται από μια δίοδο και έναν πυκνωτή συνδεδεμένους όπως φαίνεται στο Σχήμα 1.
Αυτή η μέθοδος έχει το πλεονέκτημα ότι είναι απλή και χαμηλού κόστους, αλλά μπορεί να επιβάλει ορισμένους περιορισμούς στον κύκλο λειτουργίας και
στον χρόνο ενεργοποίησης, καθώς περιορίζονται από την απαίτηση ανανέωσης του φορτίου στον πυκνωτή bootstrap.
Η επιλογή ενός κατάλληλου πυκνωτή μπορεί να μειώσει δραστικά αυτούς τους περιορισμούς.
Διαστασιολόγηση πυκνωτή bootstrap
Για να διαστασιολογηθεί ο πυκνωτής bootstrap, το πρώτο βήμα είναι να καθοριστεί η ελάχιστη πτώση τάσης (ΔV
BS) που εγγυάται όταν ο IGBT υψηλής πλευράς είναι ενεργός. Εάν VGEmin είναι η ελάχιστη τάση πύλης-εκπομπού που πρέπει να διατηρηθεί, η πτώση τάσης πρέπει να είναι:υπό την προϋπόθεση:
Εδώ, V
CC είναι η τάση τροφοδοσίας του IC, VF είναι η τάση εμπροσθοπορείας της διόδου bootstrap, VCEon είναι η τάση συλλέκτη-εκπομπού του IGBT χαμηλής πλευράς, και VBSUV- είναι το κατώφλι υπέρτασης χαμηλής τάσης της τροφοδοσίας υψηλής πλευράς.