Infineon Chip IR2085STRPBF Usando controladores de puerta monolíticos de alto voltaje
Introducción
Este documento destaca los temas más comunes que impulsan una etapa de potencia de medio puente en aplicaciones de accionamiento de motor (con controlador de puerta IC monolítico) y sugiere soluciones apropiadas para resolver los problemas.
Se discuten temas como el dimensionamiento de algunos componentes fundamentales, como el circuito bootstrap y las resistencias de puerta de encendido/apagado; y los elementos parásitos de medio puente con sus efectos. Se proponen algunas soluciones posibles y, finalmente, se presentan algunos consejos de diseño.
Todas las situaciones y las soluciones propuestas son, a menos que se especifique lo contrario, para un controlador de puerta monolítico Infineon típico con suministro bootstrap flotante
El circuito bootstrap
El suministro bootstrap está formado por un diodo y un condensador conectados como se muestra en la Figura 1.
Este método tiene la ventaja de ser simple y de bajo costo, pero puede imponer algunas limitaciones en el ciclo de trabajo y el tiempo de encendido, ya que están limitados por el requisito de refrescar la carga en el condensador bootstrap.
La elección de un condensador apropiado puede reducir drásticamente estas limitaciones.
Dimensionamiento del condensador bootstrap
Para dimensionar el condensador bootstrap, el primer paso es establecer la caída de voltaje mínima (ΔV
BS
) que está garantizada
cuando el IGBT de lado alto está encendido. Si V
GEmin
es el voltaje mínimo de puerta a emisor para mantener, la caída de voltaje debe ser:bajo la condición:Aquí, VCC es el suministro de voltaje del IC, VF
es el voltaje directo del diodo bootstrap, V
CEon es el voltaje colector-emisor del IGBT de lado bajo, y VBSUV- es el umbral de subvoltaje negativo del suministro de lado alto.