半橋驅(qū)動電源電路

利用IR2113同時直接驅(qū)動高壓側(cè)和低壓側(cè)場效應(yīng)管的特點可設(shè)計出相應(yīng)的半橋驅(qū)動電源電路。同時圖3給出了具體應(yīng)用電源電路原理圖。

電源主要由PWM 發(fā)生器、IR2113驅(qū)動級、DC/AC變換級、直流疊加高壓輸出級電路等組成.
PWM發(fā)生器電路及保護(hù)控制電路完成脈沖調(diào)寬控制,受電壓反饋信號作用,與電壓設(shè)定值(由電位器RP2 設(shè)定)相比較,能夠自適應(yīng)調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度,穩(wěn)定輸出高壓,輸出直流電壓的大小靠PWM發(fā)生器輸出脈沖寬度來控制;有死區(qū)時間設(shè)定,以保證開關(guān)器件VT1 與VT2 在一只管子關(guān)斷另一只管子開通時有足夠的時間間隔,防止功率開關(guān)器件上下直通造成的直流側(cè)短路,即逆變"連通"現(xiàn)象,通過設(shè)定PWM發(fā)生器的死區(qū)時間toff值完成,如對于TL494器件通過其4腳和14 腳的RC 網(wǎng)絡(luò)確定toff (min ) ; 對于SG3525N器件[ 2 ] ,通過其5 腳和7腳的RC網(wǎng)絡(luò)確定toff. 但要考慮IR2113的ton /off的1. 2us對死區(qū)時間的影響,盡量減少死區(qū)時間間隔;具有頻率調(diào)節(jié)功能,通過電位器RP1調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同的工況,使負(fù)載在諧振的狀態(tài)下工作,減少損耗、提高效率;設(shè)有電流保護(hù)功能:電流反饋信號與RP3設(shè)定值比較,過電流時封鎖PWM輸出脈沖,使負(fù)載電流在限定范圍內(nèi);具有溫度自調(diào)節(jié)功能:檢測電源的工作溫度,去PWM發(fā)生器的脈沖寬度,直至封鎖脈沖. 在過電流或超溫時,保護(hù)控制電路輸出脈沖高電平信號給VD6 ,當(dāng)VD6 導(dǎo)通時,則IC1 封鎖高端HO和低端LO脈沖輸出,保護(hù)電源;具有軟啟動功能,使電路平穩(wěn)啟動.IR2113 構(gòu)成半橋驅(qū)動級電路, 輸入信號H IN、L IN分別取自PWM 發(fā)生器電路電路.

圖3中IC1采用C5和VD5構(gòu)成自舉供電方式,直接驅(qū)動高端、低端功率管.DC /AC變換級電路的關(guān)鍵器件是功率場效應(yīng)管VT1、VT2. 為避免兩只功率管同時開通和減少損耗,一是采取縮短關(guān)斷VT1、VT2 的存儲時間,二是使導(dǎo)通. 可此采取抗飽和電路回授二極管、達(dá)林頓電路以及采用基極反偏壓的方法都可以縮短存儲時間. 即使采取了前述的縮短存儲時間的方法,還是需要延遲導(dǎo)通開始時間. 圖3中,VT1、VT2 柵極分別串接R1、R2 電阻,使輸入信號的正向上升時間因場效應(yīng)管柵極積聚電荷而延遲開始時間. 由于輸入電阻R1、R2 分別與二極管VD1、VD 2并聯(lián). R1 = R2 = R, 對于正值上升輸入,二極管是反向偏置,電阻與柵源極間結(jié)電容構(gòu)成的延遲開通電路起作用,延遲場效應(yīng)管開通;對于負(fù)值跳變輸入,二極管正向偏置與電阻分流,使柵源極間結(jié)電容快速放電,使從管子?xùn)艠O抽取出大的反向電流,使場效應(yīng)管快速截止.