為了具有抗故障的魯棒性，支持主動短路 (ASC) 的結(jié)構(gòu)有賴于：

　　• 冗余電源系統(tǒng)(通常由直流鏈接提供)，該系統(tǒng)確保驅(qū)動板的某些關鍵功能始終啟用從而使 IGBT 保持在打開的狀態(tài)。

　　• 監(jiān)控 IGBT 的狀態(tài)以實時檢查從主邏輯電路到 IGBT 自身的 PWM 命令是否具有一致性。

　　• 在應用生命周期中提高系統(tǒng)的可測試性，以跟蹤系統(tǒng)的潛在故障。

　　分開實施此類措施不僅會顯著增加材料清單成本，而且還會增加驅(qū)動板 PCB 的尺寸，這在滿足汽車內(nèi)部的空間局限要求上會產(chǎn)生問題。

　　數(shù)字驅(qū)動器：必要措施

　　為優(yōu)化逆變器結(jié)構(gòu)，應實施兩種主要方案：

　　• 功能集成：每個新一代硅技術(shù)都可提升集成級別，意味著分立式功能可以在 ASSP 內(nèi)集成。在許多汽車系統(tǒng)中均可發(fā)現(xiàn)相關的連續(xù)集成措施，特別是在傳統(tǒng)的 ECU 上。

　　• 功能疊加：ASC 策略的實施依靠超越電隔離障礙傳輸一系列的信號。由于柵極驅(qū)動器已經(jīng)內(nèi)置了電隔離功能，因此是在電隔離通信通道中對多個功能進行疊加的理想選擇。

　　為實現(xiàn)功能集成與功能疊加，柵極驅(qū)動器必須數(shù)字化，至少部分數(shù)字化。這個措施可以通過向柵極驅(qū)動器添加數(shù)字接口實現(xiàn)。至低壓主要邏輯電路的通信鏈接將用于在系統(tǒng)啟動時對器件進行配置，提供每一驅(qū)動器在運行期間的狀態(tài)信息以及觸發(fā)侵入式系統(tǒng)檢測。應注意，通信鏈接并不一定要直接控制 IGBT 的開關行為，但可以視為

　　常規(guī) PWM 命令的并行通道。鑒于此，標準中速通信接口，如串聯(lián)外圍設備接口 (SPI)，會是不錯的選擇。

　　三種層級的診斷功能可采用上述方式集成：

　　• 柵極驅(qū)動器層級：監(jiān)視振蕩器、電源、內(nèi)部數(shù)據(jù)完整性等。

　　• 故障注入層級：注入假設的故障(如虛擬的 DESAT 事件)，檢驗系統(tǒng)是否能對此類事件做出正確反應。

　　• 信號一致性檢驗層級：通過 SPI 讀取柵極驅(qū)動器發(fā)送和接收到的信號級別。

　　圖3 顯示了經(jīng)優(yōu)化的逆變器結(jié)構(gòu)。

　　一些分立式安全功能已分布于系統(tǒng)的各個不同組件上。在驅(qū)動器中集成了先進的 IGBT 狀態(tài)監(jiān)視器和柵極監(jiān)視器。這樣在逆變器工作過程中可以對 IGBT 狀態(tài)進行實時監(jiān)控。例如，通過擴展大家熟悉的去飽和保護功能，可以對 IGBT 進行監(jiān)視。