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三菱 PS21765

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产品名称: 三菱 PS21765
产品展商: 上海合美电子有限公司
产品文档: PS21765 为三菱第四代 mini 型 DIPIPM ,目标应用场合为空调等家用电器的马达变频驱动,以及小容量工业马达驱动,推荐用于 1.5KW 的变频器或 1KW 的伺服驱动产品应用。 PS21765 是一种结构非常紧凑的智能功率模块,采用压注模封装技术,便于大批量生产。 PS2

三菱 PS21765的详细介绍

 

PS21765为三菱第四代 mini DIPIPM,目标应用场合为空调等家用电器的马达变频驱动,以及小容量工业马达驱动,推荐用于1.5KW的变频器或1KW的伺服驱动产品应用。PS21765是一种结构非常紧凑的智能功率模块,采用压注模封装技术,便于大批量生产。PS21765内部集成了IGBT硅片、栅极驱动及保护电路。PS21765非常适用于交流100~200V级小容量电机的变频控制。下图分别为PS21765的外观、内部结构及电路框图。

 


 
 

图 1-3 内部电路框图
PS21765的上桥臂IGBT单元功能包含驱动电路、高压电平转移电路及控制电源欠压保护电路(没有故障信号输出)。下桥臂IGBT单元比上桥臂多了短路(SC)保护电路(采用外接电阻方式),且控制电源欠压时有故障信号输出。
关于保护功能:
关于短路保护及旁路电阻(Shunt Resistor)的选择。
PS21765采用外接旁路电阻来检测电流,如下图所示。旁路电阻上的反馈电压传送到CIN端子上,与短路动作参考电压比较,如果内部控制IC的保护电路检测到超大电流,自动启动保护功能。短路保护的动作电压阈值典型值为0.48V,应根据该值选择合适的旁路电阻。

如果检测到短路故障,三相N侧的所有IGBT栅极都会被关断,并输出故障信号。为了避免开关噪声或恢复电流影响PS21765正常运行而引起误保护,CIN端子的输入处需要加入RC滤波电路(时间常数:1.5-2uS)。PS21765正常运行时,IGBT开通并流过电流,若检测到短路,所有N侧IGBT的栅极被硬终端,所有N侧IGBT被关断并输出Fo,Fo脉宽由外接Cfo决定。

这段时刻无论输入电平高还是低,在Fo输出期间IGBT仍然处于关断状态,在Fo复位后输入信号由低变高时,IGBT开通。

 


 
 

PS21765设计短路保护电路时,参数设置如下:
最大短路(SC) 电流阈值:Isc(max) = 1.7×Ic(rated)
短路(SC)动作参考电平: Vsc(min) = 0.43V, Vsc(typ)=0.48V, Vsc(max)=0.53V
旁路电阻(Shunt resistance)选择: Rsh(min) = Vsc(max)/Isc(max)
为了获得较高的电流精度,可选择阻值精度±5%的电阻,这样
Rsh(typ) = Rsh(min) / 0.95;
Rsh(max) = Rsh(min) ×1.05 / 0.95;
那么,实际的短路(SC) 电流动作值就变为:
Isc(typ) = Vsc(typ)/Rsh(typ);
Isc(min) = Vsc(min)/Rsh(max);
Isc(max) = Vsc(max)/Rsh(min)
短路判断是通过检测shunt电阻上电压, 再经RC滤波后来实现的,需要合理选择比较器的输入时间常数RfCf,使得在短路故障发生时IGBT能够在2μs内停止工作。短路保护中断时间可能随走线方式、比较器速度等因素而有所改变。
比较器的参考电压Vref应设定为与短路保护触发值一样的水平(Vsc(ref)的典型值为0.48V)。

合理选择外接旁路电阻,使得短路保护触发电压在规定值以内。(第4代小型DIPIPM额定电流值的2倍)

短路保护时只有下桥IGBT自动关断,当Fo结束后内部短路保护电路被复位。

 

 关于故障信号Fo的脉宽:对于Super Mini DIP Ver.4来说是固定的
tFO=20μs(Min.),对于其它DIPIPM来说是由外部的CFO来设定的(如
tFO=1.8ms@CFO=22nF )。
DIPIPM在发生短路时请切断所有PWM信号,PS21765只能在非重复短路情况下实现保护。

 


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