本人欲调试一个管压降探测保护的电路,在设定保护动作时间时遇到了一个计算问题,由于此种方法在论坛中未见有师傅介绍具体调试方法,只能凭自己粗浅的认识猜测一二,如有错误疏漏还请各位指正:
由于H桥驱动存在死区时间,在死区时间内下管D级电压为母线电压一半,此时保护时间取避开死区时间误动作的最小值。
再有网上见到的一份关于保护时间的计算公式:
Tj = Tc + P × Rth(jc)
其中:
Tc:MOSFET表面温度
Tj:MOSFET结点温度
Rth(jc):结点至表面的热阻,可从元器件Date sheet中查得。
这里以STM45NM60为例,正常工作电流取10A H桥正常工作取Tc=30度 P=I2*Ron=100*0.11=11度
则Tj=41度
MOSFET最高结点温度取150度 则Trising=Tjmax-Tj=150-41=109度
对于MOSFET温升计算公式
Trising=Pshort*Zjc*Rth(jc)
Zjc为热阻系数
Pshort为短路时mosfet耗散功率
用此公式求得 Zjc=Trising/Pshort/Rth(jc)
这里问题来了 假如我设定管压降动作电压为4.4v 那么对应短路电流上升至40A时,保护动作,此处计算mosfet短路耗散功率是否是用P=U/2*Ishort(U为直流母线电压),还是用P=I*I*Rds(on)?如果是前者 那么继续以下推倒:
又公式求得Zjc=109/(40*200)/0.3=0.045
再由表查得对应的最大单脉冲作用时间:
这里得到大概短路时间不超过100us就可以满足要求,再取保护时间大于死区时间再留有一定余量即为保护动作时间。
如果短路耗散功率使用I*I*Rds计算的话误差会非常大,那么请问一下大家 这个计算方法是否正确?如果不正确,还请大家指点一下该如何计算?