本帖最后由 zhao133 于 2025-2-8 09:55 编辑
前段时间发了一个关于短路测试的原理分享,今天给大家分享一下短路测试的方法,关于短路测试原理可参考我之前发的贴——APM32F035在电机控制短路保护测试——原理分析(https://bbs.21ic.com/icview-3424196-1-1.html),短路测试相当于直流总电压通过MOSFET(IGBT)导通实现短路。
当然,实际测试我们是不允许同一桥臂上下管直通(一般可通过软件配置,Geehy的gate driver本身也具备防止上下管直通功能),那么这种测试有什么风险或者有哪些需注意事项呢?测试之前需确定几个关键事项:
1、硬件准备,所有的产品及测试,硬件都是基础,因此必须要保证硬件具有过流保护(短路保护)检测功能。针对不同的硬件方案,我们过流保护硬件检测方案会有些差异,分立IGBT(MOSFET)方案,我们设计采用gate driver + IGBT(MOSFET) + 比较器,其中硬件比较器用于过流保护检测,这种方案需考虑以下几个因素:1、gate driver 响应速度,这个可以这么理解,我们通过APM32F035发出高速PWM时,PWM通过gate driver传输实时性,理想情况下我们PWM属于与输出不存在传输延迟,若传输延迟时间过长,那意味着IGBT(MOSFET)开通有延迟,关断延迟。若我们的驱动部分存在输出短路,当我们检测到过流保护触发信号时,我们通过软件把IGBT(MOSFET)关断,由于gate driver传输存在延迟,将可能导致IGBT(MOSFET)过流击穿风险。
2、器件选型及器件参数确定,如果只针对短路测试,我们选型需考虑几个因数:元器件的响应速度;IGBT(MOSFET)允许的最大脉冲电流。由于我们的电路环境设计时,很多参数都是确定的,比如gate driver的工作电压;驱动板的工作电压等。有了这些关键参数,我们可以计算出短路的等效电阻,从而算出短路测试瞬间的最大电流,从而确定IGBT(MOSFET)的最大脉冲电流。然后我们再确定短路瞬间的过流保护阈值。
过流保护、短路保护讲究的是响应速度,当我们硬件已经满足检测和触发的响应速度要求后,接下来可以编写软件算法。软件算法也有要求,如果我们采用定时查询的方式检测触发信号,响应速度不及时的风险,可能会导致MCU输出IGBT(MOSFET)关断不及时的导致IGBT(MOSFET)炸管风险。
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