IR2132驅(qū)動器及其在三相逆變器中的應(yīng)用

0 引言
逆變器已廣泛用于交流電氣傳動、UPS等許多技術(shù)領(lǐng)域中，其主電路開關(guān)器件常采用IGBT或MOSF、ET等全控型器件，該類器件的開關(guān)動作需要靠獨立的驅(qū)動電路來實現(xiàn)，并要求驅(qū)動電路的供電電源彼此隔離(如單相橋式逆變主電路需3組獨立電源，三相橋式逆變主電路需4組獨立電源)，這無疑增加輔助電源的設(shè)計困難和成本，同時也使驅(qū)動電路變得復(fù)雜，降低了逆變器的可靠性。采用如EXB840等專用厚膜集成驅(qū)動電路芯片雖然可以簡化驅(qū)動電路的設(shè)計，但每個驅(qū)動芯片仍需要一個隔離的供電電源，且每個芯片僅可驅(qū)動一個功率開關(guān)器件，應(yīng)用仍有不便。而美國國際整流器公司生產(chǎn)的專用驅(qū)動芯片IR2132只需1個供電電源即可驅(qū)動三相橋式逆變電路的6個功率開關(guān)器件，可以使整個驅(qū)動電路變得簡單可靠。

1 IR2132驅(qū)動芯片的特點
IR2132可以用來驅(qū)動工作在母線電壓不高于600 V的電路中的功率MOS門器件，其可輸出的最大正向峰值驅(qū)動電流為250 mA，而反向峰值驅(qū)動電流為500 mA。它內(nèi)部設(shè)計有過流、過壓及欠壓保護、封鎖和指示網(wǎng)絡(luò)，使用戶可方便地用來保護被驅(qū)動的MOS門功率管，加之內(nèi)部自舉技術(shù)的巧妙運用使其可以用于高壓系統(tǒng)，它還可以對同一橋臂上下兩個功率器件的門極驅(qū)動信號產(chǎn)生O．8μs互鎖延時時間。它自身工作和電源電壓的范圍較寬(3～20 V)，在它的內(nèi)部還設(shè)計有與被驅(qū)動的功率器件所通過的電流成線性關(guān)系的電流放大器，電路設(shè)計還保證了內(nèi)部的3個通道的高壓側(cè)驅(qū)動器和低壓側(cè)驅(qū)動器可單獨使用，亦可只用其內(nèi)部的3個低壓側(cè)驅(qū)動器，并且輸入信號與TTL及CMOS電平兼容。IR2132管腳如圖1所示。VBl～VB3是懸浮電源接地端，通過自舉電容為3個上橋臂功率管的驅(qū)動器提供內(nèi)部懸浮電源，VSl～VS3是其對應(yīng)的懸浮電源地端。

HINl～HIN3，LINl～LIN3是逆變器上橋臂和下橋臂的驅(qū)動信號輸入端，低電平有效。
ITRIP是過流信號檢測輸入端，可通過輸入電流信號來完成過流或直通保護。
CA一，CA0，VSO是內(nèi)部放大器的反相端、輸出端和同相端，可用來完成電流信號檢測。
H01～H03，L01～L03是逆變器上下橋臂功率開關(guān)器件驅(qū)動信號輸出端。
FAULT是過流、直通短路、過壓、欠壓保護輸出端，該端提供一個故障保護的指示信號。它在芯片內(nèi)部是漏極開路輸出端，低電平有效。
VCC，VSS是芯片供電電源連接端，VCC接正電源，而VSS接電源地。

2 IR2132內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理
IR2132的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，它的內(nèi)部集成有1個電流比較器(Current Comparator)、1個電流放大器(Current Amp)、1個自身工作電源欠電壓檢測器(Under Voltage Detector)、1個故障處理單元(Fault Logic)及1個清除封鎖邏輯單元(Clear Logic)。除上述外，它內(nèi)部還集成有3個輸入信號處理器(Input Signal Generator)、2個脈沖處理和電平移位器(Pulse Generator Level Shifter)、3個上橋臂側(cè)功率管驅(qū)動信號鎖存器(Latch)、3個上橋臂側(cè)功率管驅(qū)動信號與欠壓檢測器(Under Voltage Detector)及6個低輸出阻抗MOS功率管驅(qū)動器(Driver)和1個或門電路。