Pagina 12 - EO Power n.1

POWER 1 - APRILE 2013 XII
Power
lavorano in connessione con resistori shunt fornendo accu-
rate misurazioni di corrente in convertitori di potenza an-
che in presenza di alto rumore di commutazione. Quando
sono utilizzati con un partitore resistivo, gli ISOAMP fun-
zionano da sensori di tensione di precisione per monito-
rare la tensione del bus DC. Le informazioni fornite dagli
ISOAMP sulla corrente e la tensione sono raccolte dal mi-
crocontrollore, che utilizza i dati per calcolare i valori di
feedback e i segnali di uscita necessari per un controllo effi-
cace e per la gestione dei guasti nei convertitori di potenza.
Requisiti della protezione guasti
Gli IGBT sono i componenti più costosi in un inverter ed è
quindi ragionevole proteggerli nel miglior modo possibile
contro eventuali danni. Gli ISOAMP forniscono un rileva-
mento rapido di condizioni di guasto e gli algoritmi esegui-
ti dal microcontrollore possono impedire che le condizio-
ni di guasto provochino il malfunzionamento degli IGBT.
Inoltre l’isolamento ottico negli ISOAMP protegge il mi-
crocontrollore da sovraccarico, causato dalle condizioni di
guasto, che potrebbe provocarne il crash.
Tuttavia, la protezione degli IGBT deve essere anche econo-
micamente conveniente: il mercato continua a richiedere
un’adeguata protezione degli IGBT dalle condizioni di gua-
sto a un costo che non influenzi in modo significativo il co-
sto totale del sistema di azionamento del motore. Per sod-
disfare questa richiesta sono stati introdotti gli IGBT Gate
Driver (come gli ACPL-332J [1]) e i sensori di corrente con
caratteristiche di protezione in grado di eseguire la localiz-
zazione essenziale dei guasti in aggiunta alla loro funzione
di azionamento e di rilevamento.
Questi prodotti rendono economicamente conveniente
l’implementazione della protezione degli IGBT eliminan-
do la necessità di utilizzare elementi diversi per la localizza-
zione e il feedback. Vedere le note bibliografiche [1, 2] per
i dettagli sulle caratteristiche di protezione integrate con
gate driver e su come sfruttare queste funzioni nella prote-
zione degli IGBT.
Il resto di questo articolo si concentrerà su alcune delle fun-
zioni di protezione dai guasti che si possono realizzare con
sensori di corrente/tensione come indicato in tabella 1.
Fig. 2 - L’ACPL-C79A con una risposta transitoria
veloce di 1,6 ms traccia sovraccarico e corrente
di corto circuito
Fig. 3 - Nell’amplificatore di isolamento HCPL-788J, la tensione differenziale di ingresso viene codificata
digitalmente da un convertitore a-d sigma-delta e quindi fornita al driver LED che invia i dati attraverso
la barriera di isolamento a un rivelatore e a un convertitore d-a che ritrasforma i dati in tensione e in un
segnale di guasto