Pagina 15 - EO Power n.1

POWER 1 - APRILE 2013 XV
IGBT
possibilità di scegliere una delle due e-
stremità come soglia di sovraccarico o
un valore intermedio. Se la precisione
di misura della corrente di sovraccari-
co è meno rigorosa rispetto a quella
della corrente di funzionamento nor-
male, cosa che si verifica di solito, l’im-
postazione della soglia vicino a 300
mV è una buona scelta che permette
di sfruttare appieno la gamma dinami-
ca di ingresso dell’ISOAMP. Tuttavia,
l’impostazione della soglia a 200 mV
garantisce precisione nella misura del-
la corrente di sovraccarico. Dopo aver
deciso quali debbano essere i livelli di
tensione, il progettista deve scegliere
un appropriato valore di resistenza di
rilevamento secondo il corrisponden-
te livello di corrente.
L’HCPL-788J include una funzione
aggiuntiva, l’uscita ABSVAL, che si può utilizzare per sem-
plificare il circuito di rilevamento del sovraccarico. Il cir-
cuito ABSVAL rettifica il segnale di uscita fornendo un se-
gnale di uscita proporzionale al livello assoluto del segnale
di ingresso secondo la formula:
ABSVAL = |VIN| * VREF,EXT / 252mV
Questa uscita è anche di tipo OR. Quando si combi-
nano tre fasi sinusoidali del motore, l’uscita rettificata
(ABSVAL) è essenzialmente un segnale DC che rappre-
senta la corrente RMS del motore. Questo segnale DC e
un comparatore di soglia possono indicare condizioni di
sovraccarico del motore prima che si verifichi un danno al
motore o all’azionatore (si veda la parte inferiore destra
della Fig. 5).
Rilevamento di sovratensione
La tensione del bus DC deve essere tenuta costantemente
sotto controllo. In particolari condizioni di esercizio un
motore può funzionare da generatore, con un ritorno di
alta tensione nel bus DC tramite dispositivo di potenza
dell’inverter e/o dei diodi a immagazzinamento di carica.
L’alta tensione si somma alla tensione del bus DC e for-
ma un picco molto alto che ha effetti sugli IGBT. Tale pic-
co può superare la tensione massima collettore-emettitore
degli IGBT e provocare danni.
L’amplificatore di isolamento miniaturizzato (ACPL-
C79A) è usato spesso come sensore di tensione in appli-
cazioni di monitoraggio del bus DC (Fig. 6). Il progettista
ha bisogno di ridimensionare la tensione del bus DC per
adattarla al range di ingresso degli amplificatori di isola-
mento scegliendo i valori R1 e R2 nel rapporto più adatto.
Gli amplificatori di isolamento di Avago Technologies co-
stituiscono un mezzo efficace per proteggere gli IGBT da
condizioni di sovracorrente, sovraccarico e sovratensione
oltre che svolgere la loro propria funzione di rilevamento
di corrente/tensione. L’utilizzo di questi dispositivi insie-
me a gate driver come il ACPL-332J, già di per sè ricco di
funzionalità, fornisce la soluzione più economica e com-
pleta che si possa implementare per proteggere gli IGBT.
Riferimenti bibliografici
1. ACPL-332J Scheda tecnica, Avago Technologies, AV02-0120EN.
2. Hong Lei Chen e Chun Keong Tee, “Using gate drive Optocou-
plers in IGBT protections” [Utilizzo di optoaccoppiatori nelle pro-
tezioni degli IGBT gate drive], EETimes Europe, Dicembre 2010,
pp. 28-31.
3. Terje Rogne, “Short-Circuit Capability of IGBT (COMFET)
Transistors” [Tenuta al cortocircuito da parte dei transistor IGBT
(COMFET)], IEEE, 1988.
4. J. Li, R. Herzer, R. Annacker, B. Koenig, “Modern IGBT/FWD
Chip Sets For 1200V Applications” [Moderni chipset IGBT/FWD
per applicazioni 1200V], Semikron Elektronik GmbH, 2007.
5. ACPL-C79B, ACPL-C79A, ACPL-C790 Scheda tecnica Amplifi-
catori di precisione con isolamento e dimensioni miniaturizzate.
Avago Technologies, AV02-2460EN.
6. HCPL-788J Scheda tecnica, Avago Technologies, AV02-1546EN.
7. Patrick Sullivan, Denis Kobasevic, “Smart Current Sensor For
Motor Drive Control” [Sensori intelligenti di corrente per il con-
trollo di azionatori motore], PCIM Europe, 1998, Vol. 10, n° 4,
pp. 182-186.
Fig. 6 - Utilizzo di ACPL-C79A per il rilevamento della tensione