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Nutzen Sie die Vorteile der vollständigen Integration von Smart-Gate-Treibern

Nutzen Sie die Vorteile der vollständigen Integration von Smart-Gate-Treibern

Motoren finden sich heute überall in der modernen Welt – vor allem in Klimaanlagen (HVAC), industriellen Antrieben und Kleingeräten. Drehzahlgeregelte Antriebe auf Basis von Wechselrichtern haben sich in hochleistungsfähigen Systemen etabliert und bieten ein hohes Stromsparpotenzial. Anbieter von Systemen mit geringerer Leistungsfähigkeit wollen diese Architektur ebenfalls adaptieren, um den Wirkungsgrad zu verbessern.

Der herkömmliche diskrete Ansatz (meist mit großen Strommesswandlern oder verlustbehafteten Messwiderständen) ist für diese Systeme jedoch nicht geeignet, da sie kleiner und kostengünstiger sein sollen.
 

In ihrer einfachsten Form bestehen diese Systeme aus einem Controller, Treiber und einem Motor. Wie bei vielen elektromechanischen Komponenten können auch Motoren im Laufe der Zeit Störungen aufweisen. Wird das Design nicht ordnungsgemäß ausgeführt, können sich diese Störungen auf den Controller auswirken und somit das gesamte System beeinträchtigen – und sogar zu einem Totalausfall führen.
 

Dieser Trend hin zur Miniaturisierung macht integrierte Smart-Gate-Treiber für den Schutz des Systems verantwortlich. Dies ist die einzige Möglichkeit, um kleinere Baugrößen und geringere Kosten zu erzielen.
 

Überstromschutz und optische Isolation garantieren den Schutz des System für den Fall, dass der Motor ausfällt und zu viel Strom zieht – oder falsch angeschlossen wird. Der Controller empfängt ein Fehlersignal und schaltet den Motor ab. Die optische Isolierung (früher über diskrete Optokoppler) bietet weiteren Schutz für den Controller und verhindert die Ausbreitung von Fehlern.
 

Shoot-Through in diesen Systemen ist ebenfalls ein Problem. Dabei kann eine Kombination aus Störungen (Rauschen) und parasitärer Kapazität (Miller-Kapazität) zu einem unerwünschten Einschalten des Systems führen. Durch eine Miller-Clamp um den unteren IGBT innerhalb des Treibers wird fehlerhaftes Einschalten verhindert.
 

Toshibas TLP5214 enthält IGBT-Überstromschutz auf Basis einer schnellen, effizienten Entsättungserkennung. Der Baustein ist unanfällig gegenüber Shoot-Through, da er eine aktive Miller-Clamp enthält. Hinzu kommen isolierte Gate-Treiber und Rückkopplungskreise, was eine einfache und kostengünstige Lösung für die Ansteuerung drehzahlgeregelter Low-Power-Antriebe darstellt.
 

Weitere Informationen über diese Lösung, die den erheblichen Entwicklungsaufwand diskreter Lösungen einspart, finden sich hier:

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