基于IR21844的電機驅動控制系統(tǒng)
顯然每個周期T1開關一次,C2就通過T2開關充電一次,因此自舉電容C2的充電還與輸入信號IN的PWM脈沖頻率和脈沖寬度有關。當PWM工作頻率過低時,若T1導通脈寬較窄,自舉電壓8.3 V容易滿足;反之,無法實現自舉。因此,要合理設置PWM開關頻率和占空比調節(jié)范圍,C2的容量選擇考慮如下幾點:
①PWM開關頻率高,C2應選小電容。
②盡量使自舉上電回路不經大阻抗負載,否則應為C2充電提供快速充電通路。
③對于占空比調節(jié)較大的場合,特別是在高占空比時,T2導通時間較短,C2應選小電容。否則,在有限時間內無法達到自舉電壓。
④C2的選擇應綜合考慮PWM變化的各種情況,監(jiān)測H()、VS腳波形進行調試是最好的方法。
根據表1,VB高于VS電壓的最大值為20 V,為了避免VB過電壓損壞IR21844,電路中增加了穩(wěn)壓二極管D1。電路中D2的功能是防止T1導通時高電壓串入VCC端損壞該芯片,因此其耐壓值必須高于總線峰值電壓,故采用功耗小的快恢復二極管。與VCC端相連的電容C3是去耦電容,用于補償電源線的電感。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/163986.htm
3 場效應管驅動電路的改進
如圖2所示,典型應用電路是由IR21844驅動2個N溝道MOSFET管或IGBT組成的半橋驅動電路。固定的柵極參考輸出通道(L0)用于下端連接的功率場效應管T2,浮動的柵極輸出通道(HO)用于上端連接的功率場效應管T1。
以驅動N溝道MOSFET管為例來介紹。功率MOS―FET是電壓型驅動器件,沒有少數載流子的存儲效應,輸入阻抗高,因而開關速度可以很高,驅動功率小,電路簡單。但功率MOSFET的極間電容較大,其等效電路如圖4所示。
輸入電容Ciss、輸出電容Coss和反饋電容Crss與極間電容的關系可表示為:
IR21844不能產生負偏壓,如果用于驅動橋式電路,由于極間電容的存在,在開通和關斷時刻,柵漏極間的電容CGD有充放電電流,容易在柵極上產生干擾。針對這一不足,可以在柵極限流電阻(R1和R2)上分別反并聯一個二極管(D3和D4)來解決,該二極管可以加快極間電容上的電荷的放電速度。
功率器件的柵源極的驅動電壓一般為CM()S電平(5~20 V),因此要在柵極增加保護電路。電路中穩(wěn)壓二極管D5、D6限制了所加柵極電壓,電阻R1、R2進行分壓,同時也降低了柵極電壓。
功率器件T1、T2在開關過程中會產生浪涌電壓,這些浪涌電壓會損壞元件,所以電路中采用穩(wěn)壓二極管D5、D6鉗位浪涌電壓。
4 擴展與總結
以上介紹的是IR21844用于驅動單相電路時的用法和注意事項,同樣,該芯片完全可以用于驅動兩相、三相或者多相電路??蓪⒃撾娐愤M行復制,當然一些參數的確定還需要按照本文的分析和具體的實際情況而定。
由于該芯片只有一路輸入,兩路互補輸出,非常適合用于驅動橋式電路;并且它的死區(qū)時間可以靈活調節(jié),輸出鎖定端可以靈活用于電流的閉環(huán)控制,給控制的沒計帶來了很大的方便,因此在中小型功率領域應用比較廣泛。
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