【话题】关于PC929的保护原理（20241024）

我翻过许多书，迄今为止，尚未有让人一阅即懂的文章。也浏览了网上的相关知识（实话说，找来找去，大多是我的原帖或原帖翻版），还是找不到比较清晰的答案。
A316J的14、16脚相当于并联在IGBT的C、E极上，并且16脚直接引入信号地线，脉冲传输期间，芯片内部同时在14脚发送一个“侦测脉冲”，如果IGBT导通良好，14脚的脉冲会被“削顶”至7V以下。如果IGBT导通管压降大于7V，则14、16脚之间的“侦测脉冲”的电压幅度自然会高于7V，A316中止并封锁11脚脉冲的传输，同时启动报警机制，表现为6脚电压被锁定于0V低电平上。这个保护动作过程较为明晰并容易理解。说到底，A316J是以信号地，EU/AN点（接于IGBT的发射极）作为零参考电位，C极电位的高低，就有针对性了，
到了PC929，因为检测引脚没有和信号地相连接，被驱动IGBT的发射极不是直接连接到PC929引脚，那么这个采样IGBT导通管压降的基准是如何确立的？
我以前说过的当IGBT导通管压降超过7V时，电路产生保护动作，可能是参考了某资料，也可能是与A316J的保护阀值弄混了，二者皆有可能。还有人说，“当IGBT管压降达3V以上时保护电路动作”，这个结论放在某一具体的电路当中，可能是成立的，换了块电路板，保护动作阀值就变了，不是通用的标准。也有人说，PC929内部设定保护动作阀值是6V，我查了英文资料的说明书（目前尚查不到中文的），看了个半懂不通，其中VCTH值为6V，VCHIS值为2V，有“Vcc-6V”字样，因而又有人说，这个内部基准是Vcc供电值减去6V，将其说成是动作阀值为6V，显然又南辕北辙了。
先说下，Vcc-6V，若PC929的13、14脚供电电压为24V，减掉6V剩下18V（注意此处的18V，不是指IGBT管压降到达了18V以上电路才动作，此处的18V是指用PC929的14脚做为0V基准来说的）；以信号地（IGBT的发射极）作为0V基准点，若14脚供电为-10V，13脚供电为+14V，再看这个动作阀值自然为14V-6V = 8V（这才是IGBT的管压降动作值！）。显然电源电压的设置，确定了PC929的动作保护阀值！换一种电源设置来看，若14脚供电为-12V，13脚供电为+12V，再看这个动作阀值自然为12V-6V = 6V。保护动作阀值立马变更！换言之，如果不针对具体的驱动电路来说话，把PC929的保护动作阀值说成是几伏，都是没法确定的，也可能都是对的。可不是吗？
因而这个6V，和A316J的7V，它不是一码事儿！PC929是依据电源电压确立动作阀值，是活的；A316则是定好了的，通用的，7V精准的管压降保护动作阀值。放在哪块电路板上，都准的。
从PC929资料中的驱动电路（见图1）示例来看，9脚外围电路相对简单，上述分析是成立的。
图1单电源供电下的PC929驱动电路
   9脚外电路仅有Rc、Cp和隔离二极管等3只元件，Rc、Cp决定着保护动作的时间常数，但不能决定IGBT导通管压降的动作阀值，显然其动作阀值是内部电路和供电电压所决定的。好在IGBT的发射极与14脚供电端是共地的，可以形成自然的比较基准。若确定Vcc = 15V，内部电路的动作阀值为15V – 6V = 9V，可否这样认为：脉冲到来时，当IGBT的导通管压降大于9V时，触发内部电路的保护动作，11脚输出的激励脉冲被即时中止，因而对本电路而言，IGBT导通管压降的保护动作阀值为9V。
但是，从变频器的驱动电路实例来看，驱动芯片的供电大多采用24V左右的工作电源，而且IGBT的发射极与24V电源并不共地，这样一来，PC929是依据什么的基准来确立保护动作阀值的呢？这件事儿让我多年以来纠结不已，是到了该结束的时候了。
图2 汶上MEBP3型30kW变频器U相上臂驱动电路

   图2电路实例其实与图1非常接近，设UP+为+15V，UP-为-10V时。因为PC3仅是供电端引入了UP+和UP-，EU（供电零点，也是IGBT的发射极）零点未没有发生和PC3的直接连接，而保护动作仍然以采样C、EU点电压降作为动作参考。那么此电路的保护动作阀值是多少呢？
   将 EU设为基准零点后，芯片内部动作阀值为15-6 = 9V，据实测，IGBT在流通标称电流（而实际应用电流值约为标称电流的二分之一）时，其管压降在3V以下。9V时保护起控，超出标称电流的3倍以上，即过载电流达变频器额定电流的6倍以上时，PC3才有封锁脉冲的动作产生。是否这个条件对IGBT模块太过苛刻呢？
   近期生产的变频器产品，有的设计是在9脚外电路中，串加了5V的稳压保护二极管，如图3所示。
图3 添加Z1的9脚管压降检测电路
这样一来，当IGBT导通管压降达到4V以上时（因为Z1分担了5V的动作电压），PC929芯片就是产生保护动作了，添加稳压二极管，是提高了保护灵敏度，压缩了IGBT的保护空间啊。
图4 PC929的9脚复杂一点儿的外电路
   这是本人多年以前测绘的东元变频器的驱动电路，IGBT管压降检测输入脚9脚外电路稍微复杂一点儿，若忽略D22的电压降，从R35、R36、R34分压电路的阻值不难看出，90%以上的电压降都在R34两端，其分压远高于Vcc-6V。若仍旧设NV+ = +15V，NV- = -10V，AN = 0V，则在11脚输出脉冲期间，9脚同时有“侦测电平9V”来到，若C和AN之间IGBT管压降低于9V，R34分压点电流经D21、C、AN流通，分压点高电位被拉低，D22反偏截止，9脚输入电平为0，PC929内部保护电路不产生动作；若C和AN之间IGBT管压降高于9V，D21截止，D22导通，R34分压点高电位向9脚产生流入电流，内部保护电路动作，11脚脉冲被中止。

以手头的电路实例来看，9脚外围确实仍不能确立PC929的动作阀值，仍然是由供电电源确定着这个动作阀值！

啰嗦了以上，我感觉自己是大概其是已经说明白了（首先我自己感觉是接近明白了，故与大家分享一下，也请指正），不知掌柜们听明白了没有啊。欢迎分享您宝贵的看法！

咸庆信
2024年10月23日，家中

希望大家忙中偷闲，发表自己的看法。