探索EVAL - 1ED3124Mx12H評(píng)估板:開啟IGBT和SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)新視野
在電力電子領(lǐng)域,高效可靠的柵極驅(qū)動(dòng)解決方案至關(guān)重要。Infineon的EVAL - 1ED3124Mx12H評(píng)估板,搭配1ED3124MU12H或1ED3124MC12H柵極驅(qū)動(dòng)IC,為工程師們提供了一個(gè)絕佳的平臺(tái),來(lái)深入了解和評(píng)估Infineon EiceDRIVER Compact系列柵極驅(qū)動(dòng)IC的功能和特性。
文件下載:EVAL1ED3124MX12HTOBO1.pdf
評(píng)估板概述
EVAL - 1ED3124Mx12H評(píng)估板專為評(píng)估Infineon EiceDRIVER? Compact 1ED3124MU12H或1ED3124MC12H在應(yīng)用電路中的產(chǎn)品特性而設(shè)計(jì)。它采用半橋配置,配備兩個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)IC,可驅(qū)動(dòng)如IGBT和SiC MOSFET等功率開關(guān)。該板還具備隔離過(guò)流反饋信號(hào)功能,能將高壓側(cè)的信號(hào)反饋到邏輯控制側(cè)。此外,板上使用了快速運(yùn)算放大器作為過(guò)流檢測(cè)比較器。
評(píng)估板尺寸為(85 × 55 × 15 mm^{3})(未組裝功率開關(guān)),非常適合進(jìn)行雙脈沖測(cè)試。不過(guò),在連續(xù)運(yùn)行時(shí),需要額外考慮熱和功率負(fù)載,建議在高壓電源處添加一個(gè)高壓直流阻斷電容。其低壓接口可由脈沖發(fā)生器、微控制器或其他數(shù)字電路控制,并且為了確保安全運(yùn)行,還實(shí)現(xiàn)了快速過(guò)流檢測(cè)和保護(hù)電路,通過(guò)電隔離反饋路徑將信息反饋到低壓輸入側(cè)。
關(guān)鍵參數(shù)
絕對(duì)最大額定值
| 評(píng)估板上的所選組件和柵極驅(qū)動(dòng)IC都有最大額定值和工作條件,以避免損壞各個(gè)部件和整個(gè)評(píng)估板。以下是一些關(guān)鍵參數(shù): | Pin/parameter name | Abs. Max. | Unit | Note |
|---|---|---|---|---|
| +15V_IN | -0.2 … 20 | V | input, support supply voltage | |
| VCC1 | -0.2 … 5.3 | V | input, gate driver IC supply voltage | |
| FAULT | -0.2 … VCC1 + 0.2 | V | output, digital signal | |
| RST | -0.2 … VCC1 + 0.2 | V | input, digital signal | |
| IN_HS | -0.2 … VCC1 + 0.2 | V | input, digital signal | |
| IN_LS | -0.2 … VCC1 + 0.2 | V | input, digital signal | |
| VCC2_HS , VCC2_LS | -0.2 … 40 | V | overall isolated secondary supply with reference to VEE2_HS / VEE2_LS | |
| VCC2_HS , VCC2_LS | -0.2 … 25 | V | positive secondary supply voltage with reference to GND2_HS / GND2_LS | |
| GND2_HS , GND2_LS | -0.2 … 25 | V | gate reference supply pin with reference to VEE2_HS / VEE2_LS | |
| V - HV | -0.2 … 1200 | V | input, high - voltage supply, for voltages above 42 V, special high voltage lab environment is strongly recommended | |
| Phase peak current | 25 | A | phase peak current for double pulse tests | |
| t pulse | 100 | μs | maximum ON pulse length for double - pulse tests | |
| f sw | 100 | kHz | maximum switching frequency for continuous operation, careful consideration of power dissipation required |
工作條件和電源電壓
| Pin name | Min. | Typ. | Max. | Unit | Note |
|---|---|---|---|---|---|
| +15V_IN | 15.5 | 16 | 16.5 | V | input, support supply voltage |
| VCC1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | V | input, gate driver IC supply voltage |
| FAULT | -0.1 | 3.3 | VCC1 + 0.1 | V | output, digital signal |
| RST | -0.1 | 3.3 | VCC1 + 0.1 | V | input, digital signal |
| IN_HS | -0.1 | 3.3 | VCC1 + 0.1 | V | input, digital signal |
| IN_LS | -0.1 | 3.3 | VCC1 + 0.1 | V | input, digital signal |
| VCC2_HS , VCC2_LS | 12 | 15 | 30 | V | overall isolated secondary supply with reference to VEE2_HS / VEE2_LS |
| GND2_HS , GND2_LS | 0 | 15 | V | gate reference supply pin with reference to VEE2_HS / VEE2_LS | |
| V - HV | 25 | 600 | V | input, high voltage supply, for voltages above 42 V, special high voltage lab environment is strongly recommended |
啟動(dòng)步驟
準(zhǔn)備工作
- 在Q1和Q2位置組裝合適的功率開關(guān),如IKQ75N120CH3 IGBT。
- 在J1 - 1/2 (V - HV)和J3 - 2 (HV_GND)之間組裝一個(gè)外部高壓直流電容器((>100 mu F))。
- 準(zhǔn)備好用于輸入支持和邏輯電源的低壓電源(+15V_IN, VCC1)。
- 準(zhǔn)備好用于柵極驅(qū)動(dòng)輸出電源的隔離低壓電源(VCC2_LS, VCC2_HS, GND2_LS, GND2_HS, VEE2_LS和VEE2_HS)。
- 準(zhǔn)備好用于J1 - 1/2 (V - HV)和J3 - 2 (HV_GND)之間的高壓直流電源。
- 準(zhǔn)備好用于雙脈沖測(cè)試的電感負(fù)載。
- 準(zhǔn)備好用于半橋PWM輸入的雙通道PWM發(fā)生器。
上電順序
- 在連接器J13.2提供+16 V的+15V_IN電源,并將電源地連接到連接器J13.1。
- 在連接器J6.2提供+3.3 V的VCC1電源,并將電源地連接到連接器J6.1。
- 紅色LED D7將亮起。
- 根據(jù)組裝的功率開關(guān)需求,在連接器J4的VCC2_HS、GND2_HS和VEE2_HS以及連接器J5的VCC2_LS、GND2_LS和VEE2_LS處,為兩個(gè)次級(jí)柵極驅(qū)動(dòng)電源分別提供電源。
- 綠色LED1將亮起。
- 按下S1復(fù)位錯(cuò)誤觸發(fā)器。
- 紅色LED D7將熄滅,綠色LED D6將亮起。
- 將數(shù)字PWM發(fā)生器連接到標(biāo)記為IN_HS和GND以及IN_LS和GND的數(shù)字接口連接器J7和J8。
- 將高壓電源連接到連接器J1.1或J1.2,并將HV_GND連接到J3.2。
- 將電感負(fù)載的一端連接到J2.1,另一端根據(jù)雙脈沖要求連接到J1.1或J3.2(低側(cè)或高側(cè)測(cè)試)。
- 此時(shí),評(píng)估板已準(zhǔn)備好進(jìn)行雙脈沖評(píng)估。
過(guò)流保護(hù)
評(píng)估板實(shí)現(xiàn)了過(guò)流保護(hù)功能,以保護(hù)板和組件免受大電流的損害。電流通過(guò)測(cè)量分流電阻R19兩端的電壓來(lái)確定,該電壓可在兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)TP14和TP16處獲取。
檢測(cè)電路測(cè)量R19兩端的電壓,將信號(hào)通過(guò)低通濾波器R18和C18,然后與比較器U5的參考電壓進(jìn)行比較。參考電壓由分壓器R12和R20定義,跳閘點(diǎn)約為32 A,可以通過(guò)更改R19和/或調(diào)整參考分壓器R12和R20來(lái)適應(yīng)應(yīng)用需求。
輸出信號(hào)通過(guò)U3傳輸?shù)降蛪河?,觸發(fā)觸發(fā)器并存儲(chǔ)過(guò)流事件。一旦觸發(fā)器被觸發(fā),它將通過(guò)ENABLE信號(hào)關(guān)閉兩個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)IC。此外,它還會(huì)將過(guò)流事件作為FAULT信號(hào)報(bào)告給數(shù)字接口連接器,并點(diǎn)亮LED7。
要恢復(fù)正常運(yùn)行,需要按下S1復(fù)位觸發(fā)器,作為反饋,LED7將熄滅,LED6將再次亮起。
連接器和引腳分配
| Connector | Pin | Marking/ function | Note |
|---|---|---|---|
| J1 | 1, 2 | V - HV | High voltage power supply |
| J2 | 1, 2 | PHASE | |
| J3 | 1 | SENSE | |
| J3 | 2 | HV_GND | |
| J4, J9 | 1 | VEE2_HS | High side negative gate driver supply |
| J4, J9 | 2 | GND2_HS | High side gate driver supply reference |
| J4, J9 | 3 | VCC2_HS | High side positive gate driver supply |
| J5, J10 | 1 | VEE2_LS | Low side negative gate driver supply |
| J5, J10 | 2 | GND2_LS | Low side gate driver supply reference |
| J5, J10 | 3 | VCC2_LS | Low side positive gate driver supply |
| J6, J7, J8, J11, J12, J13 | 1 | GND | Logic side ground reference |
| J6, J12 | 2 | VCC1 | Logic side supply voltage, 3.3 V or 5 V |
| J7 | 2 | IN_HS | Logic PWM input high side gate driver |
| J8 | 2 | IN_LS | Logic PWM input low side gate driver |
| J11 | 2 | +15V | 15 V for external power supply without protection diode |
| J11 | 3 | PWM_PSU | PWM output for external power supply from J14.9 |
| J13 | 2 | +15V_IN | 15 V input supply voltage for external power supply |
| J14 | 1, 2 | n.c. | not connected |
| J14 | 3 | VCC1 | Logic side supply voltage, 3.3 V or 5 V |
| J14 | 4 | GND | Logic side ground reference |
| J14 | 5 | RST | Reset input for overcurrent flip - flop, connected to S1 |
| J14 | 6 | FAULT | Fault feedback signal |
| J14 | 7 | IN_HS | Logic PWM input high side gate driver |
| J14 | 8 | IN_LS | Logic PWM input low side gate driver |
| J14 | 9 | PWM_PSU | PWM input for external power supply to J11.3 |
| J14 | 10 | +15V | 15 V for external power supply without protection diode |
總結(jié)
EVAL - 1ED3124Mx12H評(píng)估板為工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái),用于評(píng)估Infineon EiceDRIVER Compact系列柵極驅(qū)動(dòng)IC的性能。其豐富的功能和特性,如過(guò)流保護(hù)、半橋配置等,使其成為設(shè)計(jì)功率電子設(shè)備,如逆變器的理想選擇。在使用過(guò)程中,工程師需要嚴(yán)格按照啟動(dòng)步驟和參數(shù)要求進(jìn)行操作,以確保評(píng)估板的正常運(yùn)行和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。你在使用類似評(píng)估板時(shí),有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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