车用功率模块逆变器参考设计

大器的设计可确保完全消除信号中的高频成分，只保留电机的基波频率。这些滤波电压信号在输出连接器上提供，可参见表 1。模块的内部电流检测信号也以类似的方式放大。

电流检测放大器的直流增益和滤波器截止频率如表 1 所示。该放大器能够将支路的低电平信号处理为一个有用的高电平控制信号。转换所得的电流信号在输出连接器上提供。它还连接至过流检测电路，令其信号电平与 参考电压相比较，后者设置为指示过流状况。如果插上过流故障启用跳线，则任何支路电流值超过 150 A 都会触发过流故障电路，进而禁用逆变桥。不论跳线如何连接，I/O 连接器处都会出现过流故障信号，因此可用在不需要板载过流故障检测电路的控制软件中。

APM 模块包含一个内部热敏电阻，安装在靠近 MOSFET 芯片的位置，用作模块功率器件的过温保护。

模块的温度信号电平与指示过温故障 (OT) 状况的参考电压相比较。如果插上过温故障启用跳线，则只要电压所代表的温度超过 140°C，就会触发过温故障电路。不论跳线是否连接，I/O 连接器处都会出现过温故障信号，因此可用在不需要板载过温故障检测的控制软件中。可通过调节设置比较器参考电压的电阻值来改变过温和过流触发电平。

故障保护

本 IRD 包含一个板载故障保护电路，可在严重过流或过温状况下保护功率模块。插上跳线 J2 和 J3 后，过流 (OI) 和过温 (OT) 信号即连接至故障保护电路。在故障状况下，保护电路将覆盖禁用全部三个栅极驱动电路的三个输入启用信号。一旦触发故障，故障 LED 就会发出红光，表示已出现故障并且逆变器已锁至空闲状态。

一旦发生故障，可按以下三种方式之一进行逆变器复位：

• 关断控制电源再重新打开
• 按下 PCB 板上的复位按钮
• 在 FLT-CLR 端子上提供一个逻辑"高"信号（参考 I/O 连接器 IN-COM 端子的电平）。

故障保护电路如图 5所示。

直流母线滤波器和继电器

大电流电池通过"功率模块"上的 POS（正）和 NEG（负）端子连接至 IRD。它通过继电器 K1 连接至逆变桥，然后由共模/差模和 pi 滤波电路进行滤波。此外，瞬态电压保护由 TVS 和齐纳箝位器件提供。继电器由低侧 MOSFET 开关控制，由外部隔离数字输入信号操作。之所以可以实现电池反向保护，是因为继电器只有当存在电池电压并且极性正确时才会加电。直流母线滤波器和继电器电 路如图 6 所示。

电流检测板

本 IRD 系统提供一个可选的三通道电流检测板，直接安装在 IRD 电路板的输出区域。每个电流检测器通道都包含一个限频低通滤波 (LPF) 电路，用于控制电流检测系统输出频宽。这三个通道可用于测量三相电流。或者用于测量直流母线电流和两相电流。

所用的三个电流检测器为 LEM HAIS-100P，额定 300 安培峰值电流。这些检测器的输出范围为 5 V ，带有与零电流输入信号对应的 2.5 V 偏移。

相关链接

应用指南 AN-4160 FTCO3V455A1 三相逆变器车用功率模块

http://www.fairchildsemi.com.cn/an/AN/AN-4160.pdf

汽车

http://www.fairchildsemi.com.cn/applications/automotive/

汽车解决方案指南

http://www.fairchildsemi.com.cn/Assets/zSystem/documents/collateral/solutionGuide/Automotive-Solutions-Guide.pdf

汽车电源功率模块

http://www.fairchildsemi.com.cn/search/automotive-products/automotive-power-modules/ef-automotive-power-modules/

FTCO3V455A1 三相车用功率模块 (APM)

http://www.fairchildsemi.com.cn/pf/FT/FTCO3V455A1.html