用于可變速電機驅動設計的HVIC技術(圖)

   可變速電機驅動可以提高機器設備的能源效率，但為了降低成本、提高市場響應速度和提高效率，還要在幾個方面對可變速驅動設計進行改進。其中包括對igbt很關鍵的線性電流反饋和過流保護特性，這兩個功能傳統上都是通過采用體積大、昂貴和難以組裝的元器件來實現的。

  最新的hvic(高壓集成電路)技術使得大多數必需的反饋和保護器件可以制作在一個基片上，這樣就可以在范圍更大的市場和應用里，來實現成本低廉、結構緊湊的可變速驅動。

電機電流感測方法
   變換器級和電機相電流的感測對電流模式控制是至關重要的，這種模式要求很高的精確度和線性度。這種感測對過流保護同樣重要，因為過流保護要求響應速度要快。要同時滿足上述要求，加上獨特的電流信號取樣位置，就要求復雜的電路設計和信號處理。 

  實際上，電流信號可以通過與下列結點相連接而被取樣：正或負dc總線、單igbt相位腳、或電機相位超前，如圖1所示。不管在哪個dc總線上取樣的電流信號，都是所有igbt相位腳電流的矢量和。  

圖1  電路感測方法

   在單個igbt相位腳上對電流的取樣看起來更容易操作了，但實際上卻不能降低對載波頻率取樣處理的需求。到目前為止，最簡單的、容易獲得的電流信號來自于電機的相位超前，信號內容僅是基本的變頻電機電流。需要考慮的一個重要因素是，小的差分信號在幾毫伏范圍內，在600～1200v電壓間變動。另外，由于igbt變換器相的作用，普通模式電壓以最高10v/ns的dv/dt速率在-dc到+dc間變動。

hvic：位準移動(level shifting)
   hvic技術使得位準移動成為可能，即感測一個漂移在大的普通模式電壓上的小差分電壓，甚至在快速瞬變的時候。因此，快速而準確的電流感測在電機的相位超前就可實現，從而可以減少硬件設計和信號處理的工作。具體的實現方法是將一個低側接地cmos電路和一個高側浮動cmos制作到一起，通過n或p溝道ldmos區(qū)域相隔離。ldmos的作用是位準移動，目的是在低側和高側電路之間跨過高壓柵來傳遞控制信號。位準移動電路不受高達50v/ns的快速瞬變的影響，同樣也不受來自于igbt變換器典型的10v/ns噪聲的干擾。

hvic的線性相電流感測
   電機電流是通過使用一個外部分流晶體管來感測的，hvic可將小的差分電壓(