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電動車控制器短路保護時間的計算方法

作者: 時間:2010-01-04 來源:網絡 收藏

2.2 根據瞬態(tài)溫升和單脈沖功率計算允許的單脈沖時的熱阻

由圖2可知,短路時MOSFET耗散的功率約為:

P = Vds × I = 25 × 400 = 10000W
脈沖的功率也可以通過將圖二測得波形存為EXCEL格式的數據,然后通過EXCEL進行積分,從而得到比較精確的脈沖功率數據。

對于MOSFET溫升計算有如下公式:

Trising = P × Zθjc × Rθjc
其中:

Rθjc------結點至表面的熱阻,可從元器件Date sheet中查得。
Zθjc------熱阻系數
Zθjc = Trising ÷( P × Rθjc)
Zθjc = 66 ÷ (10000 × 0.45)= 0.015

2.3 根據單脈沖的熱阻系數確定允許的短路時間

由圖3最下面一條曲線(單脈沖)可知,對于單脈沖來說,要想獲得0.015的熱阻系數,其脈沖寬度不能大于20us。

3 設計應注意的幾個問題

由于不同控制器的PCB布線參數不一樣,導致相線短路時回路阻抗不等,短路電流也因此不同。所以,不同設計的控制器應根據實際情況設計確當的時間。

由于應用中使用的電源電壓有可能不同,也會導致短路電流的不同,同樣也會影響到保護時間。

注意控制器實際工作時的可能最高溫度,工作溫度越高,時間就應該越短。

本文討論的短路保護時間是指MOSFET能承受的最長短路時間。在設計短路保護電路時,應考慮硬件及軟件的響應時間,以及電流保護的峰值,這些參數都會影響到最終的保護時間。因此,硬件電路設計和軟件的編寫致關重要。

本文討論的短路保護時間是單次短路保護時間,短路后短時間內不能再次短路。如果設計成周期性短路保護,則短路保護時間應更短。

4 結論

短路保護在瞬間大電流時能對MOSFET提供可靠的快速保護,大大增加了控制的可靠性,減少了控制器的損壞率。


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