mos管驱动电路,BUCK开关电源MOS管驱动电路怎么做
来源:整理 编辑:智能门户 2023-08-29 12:23:34
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1,BUCK开关电源MOS管驱动电路怎么做
建议你采用IC来设计,这样可以提高效率,降低纹波,你这个电路本身就有问题,Q1的开关是靠PWM来控制的
2,MOS管电机驱动电路
我采用si4800和si4435试验后完全可用,效果很好。我没有用下面的光电耦合电路,直接输入的单片机io口3.3v控制。控制2个电机a 和b的电路,每个电机1组h桥需要4个mos 管,所以有8个。
3,MOSFET几种典型驱动电路
目前主要采用图腾柱驱动,不少IC内部也是这结构,这种推动可精确控制上升下降时间,再就是变压器驱动,只要达到灌、吸输入电容电荷的目的就行,根据不同的电路拓扑自己选择驱动。这个做不好会烧管的,不同的负荷状态下,驱动电路的取值也不一样,建议参考部分书,或者找现成的驱动IC,模块化设计电路,成功率高,研发速度快
4,谁可以解释一下下图MOSFET驱动电路毕业设计要用到
左边的PWM5、PWM6是驱动脉冲发生电路,产生驱动mosfet所需要的波形,紧接着的是两个光耦,一般用于隔离控制部分和驱动部分,因为需要驱动的mosfet一般电压都比数字逻辑部分要高,通常的数字逻辑电路电压在5V以内,而mosfet驱动部分基本都在10V以上(一般mosfet的开启电压需要在10V以上才能完全导通,完全导通时导通电阻低,导通损耗就小) 然后是去耦电路部分。 接下来是两输出mosfet/IGBT专用驱动芯片IR2110S,其中电容C23是根据IR2110S的Datasheet需要接的。 R40/R41是mosfet栅极驱动电阻,用于调节栅极导通关断时间,减小mosfet被噪声击穿的可能。 C26、D14是自举升压电路,用于驱动高压侧mosfet。 C27是去耦电容,这个0.01uf应该是给比较高的频率用的,一般的电路0.1uf就够了,推荐瓷片或钽电容,因为电感小。
5,这个电路图MOS管是怎么驱动的
1. Q5为NMOS管,R12为限流电阻(或是偏置电阻),源漏之间的二极管为保护二极管。
2. 源极接地,电压为0,当栅极(即图中右眼驱动1)的电压大于开启电压Vth(一般为0.7V)时,就可在源漏之间形成导电沟道,产生电流。
3. 栅极未加电压(或电压小于Vth)时,管子关闭,电阻很大,12V电压基本全部加在管子上,R12上电压很小,电路电流为几乎为0;栅极电压大于开启电压时,管子导通,电阻迅速变小,R12分得部分电压,电路中产生电流。此电流大小既满足欧姆定律(电阻电流电压方程),也满足萨支唐方程(管子电流电压方程),即上下电流相同,满足电流一致性。
4. 二极管起保护作用。当漏源电压较大时,在管子发生源漏穿通之前,二极管先发生反向击穿,从而保护了管子。
5. 如果二极管为稳压管的话,就是用来恒定漏源电压的,从而通过选择稳压管可以设置电流的大小。此时流过R12的电流等于流过二极管的电流与流过管子的电流之和,满足基尔霍夫电流定律,即流入节点的电流等于流出节点的电流。
6,MOS管驱动芯片的工作原理以IR2110为例
摘要:简要分析了UC3637双PWM控制器和IR2110的特点,工作原理。由UC3637和IR2110共同构建一种高压大功率小信号放大电路,并通过实验验证了其可行性。
关键词:小信号放大器;双脉宽调制;悬浮驱动;高压大功率
0 引言
现有的很多小信号放大电路都是由晶体管或MOS管的放大电路构成,其功率有限,不能把电路的功率做得很大。随着现代逆变技术的逐步成熟,尤其是SPWM逆变技术,使信号波形能够很好地在输出端重现,并且可以做到高电压,大电流,大功率。SPWM技术的实现方法有两种,一种是采用模拟集成电路完成正弦调制波与三角波载波的比较,产生SPWM信号;另一种是采用数字方法。随着应用的深入和集成技术的发展,已商品化的专用集成电路(ASIC)和专用单片机(8X196/MC/MD/MH)以及DSP,可以使控制电路结构简化,集成度高。由于数字芯片一般价格比较高,所以在此采用模拟集成电路。主电路采用全桥逆变结构,SPWM波的产生采用UC3637双PWM控制芯片,并采用美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块IR2110,从而减小了装置的体积,降低了成本,提高了系统的可靠性。经本电路放大后,信号可达3kV,并保持了良好的输出波形。
1 UC3637的原理与基本功能
UC3637的原理框图如图1所示。其内部包含有一个三角波振荡器,误差放大器,两个PWM比较器,输出控制门,逐个脉冲限流比较器等。
图1 UC3637原理框图
UC3637可单电源或双电源工作,工作电压范围±(2.5~20)V,特别有利于双极性调制;双路PWM信号,图腾柱输出,供出或吸收电流能力100mA;逐个脉冲限流;内藏线性良好的恒幅三角波振荡器;欠压封锁;有温度补偿;2.5V阈值控制。
UC3637最具特色的是三角波振荡器,三角波产生电路如图2所示。三角波参数按式(1)及式(2)计算。
Is=(1)
f=(2)
式中:VTH为三角波峰值的转折(阈值)电压;
Vs为电源电压;
RT为定时电阻;
CT为定时电容;
Is为恒流充电电流;
f为振荡频率。
图2 三角波产生电路
UC3637具有一个高速、带宽为1MHz、输出低阻抗的误差放大器,既可以作为一般的快速运放,亦可作为反馈补偿运放。UC3637实现其主要功能的就是两个PWM比较器,实现电路如图3所示。其他还有如欠压封锁,2.5V阈值控制等功能,这些功能在应用电路中也给予实现。
图3 PWM产生电路
2 IR2110的结构与应用
IR2110的内部功能框图如图4所示。它由三个部分组成:逻辑输入,电平平移及输出保护。
图4 IR2110内部功能框图
IR2110具有独立的低端和高端输入通道;悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达600V,在15V下静态功耗仅116mW;输出的电源端(脚3Vcc,即功率器件的栅极驱动电压)电压范围10~20V;逻辑电源电压范围(脚9VDD)3.3~20V,可方便地与TTL或CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率地之间允许有±5V的偏移量;工作频率高,可达100kHz;开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns;图腾柱输出峰值电流为2A。
下面分析高压侧悬浮驱动的自举原理。
IR2110用于驱动半桥的电路如图5所示。图中C1及VD1分别为自举电容和二极管,C2为Vcc的滤波电容。假定在S1关断期间C1已充到足够的电压(Vc1≈Vcc)。当脚10(HIN)为高电平时VM1开通,VM2关断,Vc1加到S1的门极和发射极之间,C1通过VM1,Rg1和S1栅极-发射极电容Cge1放电,Cge1被充电。此时Vc1可等效为一个电压源。当脚10(HIN)为低电平时,VM2开通,VM1断开,S1栅电荷经Rg1,VM2迅速释放,S1关断。经短暂的死区时间(td)之后,脚12(LIN)为高电平,S2开通,Vcc经VD1,S2给C1充电,迅速为C1补充能量。如此循环反复。
图5 IR2110用于驱动半桥的电路
IR2110的不足是保护功能不够及其自身不具有负偏压。为此,给它外加了一个负偏压电路,具体见图6。
图6 采用IR2110驱动电路
3 应用UC3637和IR2110构成控制驱动电路
图6是IR2110构成的驱动电路。由图6可见用两片IR2110可以驱动一个逆变全桥电路,它们可以共用同一个驱动电源而不须隔离,使驱动电路极其简化。IR2110本身不能产生负偏压。由驱动电路可见本电路在每个桥臂各加了负偏压电路,以左半部为例,其工作过程如下:VDD上电后通过R1给C1充电,并在VW1的钳位下形成+5.1V电压Vc1,当IR2110的脚1(LO)输出为高电平时,下管有(VDD-5.1)V的驱动电压,同时在下管关断时下管的栅源之间形成一个-5.1V的偏压;下管开通同时脚1(LO)输出高电平通过Rg2,R2开通MOSFET让C3进行充电;当IR2110的脚7(HO)输出为高电平时,由C3放电提供上管开通电流,同时给C2充电并由VW2钳位+5.1V,下管关断时Vc2即形成负偏压。为了只用IR2110的保护功能,把脚11(SD)端接地。
图7是用UC3637产生PWM波的电路。由图7可知,这是一个开环小信号放大电路,因为,小信号的电压幅值相对三角波幅值过低,所以,小信号先经过 UC3637本身的Error运算放大器进行放大,使其幅值约等于三角波的幅值。本电路没有利用UC3637做死区,而是单独作了一个死区延时。然后把放大的信号直接和三角波进行比较,分别在UC3637的脚4及脚7输出反相的SPWM波,经过死区延时电路、滤杂波电路、隔离电路送到IR2110驱动芯片。
图7 采用UC3637的PWM产生电路
设计电路应注意以下问题:
1)UC3637的RT和CT要适当选择,避免RT上的电流过大,损坏片子;
2)驱动电路中C2值要远远大于上管的栅源极之间的极间电容值;
3)IR2110的自举元件电容的选择取决于开关频率,VDD及功率MOSFET的栅源极的充电需要,二极管的耐压值必须高于峰值电压,其功耗应尽可能小并能快速恢复;
4)IR2110的驱动脉冲上升沿取决于Rg,Rg值不能过大以免使其驱动脉冲的上升沿不陡,但也不能使驱动均值电流过大以免损坏IR2110;
5)当PWM产生电路是模拟电路时可以直接把信号接到IR2110;当用采数字信号时要考虑隔离;
6)注意直流偏磁问题。
4 实验结果
由一个信号发生器模拟输入,UC3637产生63kHz的三角波,直流母线电压是220V。本电路分别在假性负载和压电陶瓷负载下做实验,输出端输出很好的放大信号。
图8是在实验室做单频正弦输入信号上下功率MOSFET的驱动波形,图9是逆变桥的输出。图10也是输出波形(时间参数变化),图11是M=0.1时带假性负载的负载波形。
图8 上下开关管驱动波形
图9 逆变桥输出波形(量程所限)
图10 逆变桥输出波形
图11 负载波形
真正的信号是一个随机的信号,负载是一个压电换声器,本电路在M≌1.0,变压器变比为1∶7时,能使小信号放大到峰值3.2kV,输出有效值能到680V,放大信号失真很小,满足技术要求。由于高压示波器没有接口,而未能把负载两端的波形拍出来。
5 结语
1)UC3637采用为数不多的集成电路,就可构成一个完整的逆变控制电路,控制电路简单、实用,硬件投资不高,使用证明性能稳定,可靠;
2)UC3637和IR2110具有很高的抗干扰性能,一片IR2110在较大功率下可安全驱动功率MOSFET或IGBT的半桥;
3)由于IR2110具有双通道驱动特性,且电路简单,使用方便,价格相对EXB841便宜,具有较高的性价比。
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