电动车控制器短路保护时间的计算方法

2．2 根据瞬态温升和单脉冲功率计算允许的单脉冲时的热阻

由图2可知，短路时MOSFET耗散的功率约为：

P = Vds × I = 25 × 400 = 10000W
脉冲的功率也可以通过将图二测得波形存为EXCEL格式的数据，然后通过EXCEL进行积分，从而得到比较精确的脉冲功率数据。

对于MOSFET温升计算有如下公式：

Trising = P × Zθjc × Rθjc
其中：

Rθjc------结点至表面的热阻，可从元器件Date sheet中查得。
Zθjc------热阻系数
Zθjc = Trising ÷（ P × Rθjc）
Zθjc = 66 ÷ （10000 × 0.45）= 0.015

2．3 根据单脉冲的热阻系数确定允许的短路时间

由图3最下面一条曲线（单脉冲）可知，对于单脉冲来说，要想获得0.015的热阻系数，其脉冲宽度不能大于20us。

3 设计短路保护应注意的几个问题

由于不同控制器的PCB布线参数不一样，导致相线短路时回路阻抗不等，短路电流也因此不同。所以，不同设计的控制器应根据实际情况设计确当的短路保护时间。

由于应用中使用的电源电压有可能不同，也会导致短路电流的不同，同样也会影响到保护时间。

注意控制器实际工作时的可能最高温度，工作温度越高，短路保护时间就应该越短。

本文讨论的短路保护时间是指MOSFET能承受的最长短路时间。在设计短路保护电路时，应考虑硬件及软件的响应时间，以及电流保护的峰值，这些参数都会影响到最终的保护时间。因此，硬件电路设计和软件的编写致关重要。

本文讨论的短路保护时间是单次短路保护时间，短路后短时间内不能再次短路。如果设计成周期性短路保护，则短路保护时间应更短。

4 结论

短路保护在瞬间大电流时能对MOSFET提供可靠的快速保护，大大增加了控制的可靠性，减少了控制器的损坏率。