較大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-31 18:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 15V=9V 和24V, 而對(duì)于下管(NMOS)來(lái)說(shuō)， 導(dǎo)通與關(guān)斷電壓分別為15V 和0V, 要想同時(shí)打開(kāi)與關(guān)斷上、下兩管， 所用的控制電路比較復(fù)雜。 而且， 相同工藝做出的PMOS 要比NMOS 的工作電流小， PMOS 的成本高。 分別用PMOS 和NMOS 做上管與下管， 電路的對(duì)稱性不好。 由于上述問(wèn)題， 在構(gòu)建H 橋的時(shí)候僅采用NMOS 作為功率開(kāi)關(guān)器件。 用NMOS 搭建出的H 橋如圖5 所示： 圖5 NMOS 管構(gòu)成的H 橋 圖5NMOS 管組成的H 橋中， 首先分析由Q1 和Q4 組成的通路， 當(dāng)Q1 和Q4 關(guān)斷時(shí)， A 點(diǎn)的電位處于懸浮狀態(tài)(不確定電位為多少)(Q2 和Q3 也關(guān)斷)。 在打開(kāi)Q4 之前， 先打開(kāi)Q1, 給Q1 的G 極15V 的電壓， 由于A 點(diǎn)懸浮狀態(tài)， 則A 點(diǎn)可以是任何電平， 這樣可能導(dǎo)致Q1 打開(kāi)失敗。在打開(kāi)Q4 之后， 嘗試打開(kāi)Q1, 在Q1 打開(kāi)之前， A 點(diǎn)為低電位， 給Q1 的G 極加上15V 電壓， Q1 打開(kāi)， 由于Q1 飽和導(dǎo)通， A 點(diǎn)的電平等于電源電壓(本系統(tǒng)中電源電壓為24V)， 此時(shí)Q1 的G 極電壓小于Q1 的S 極電壓， Q1 關(guān)斷， Q1 打開(kāi)失敗。 Q2 和Q3 的情況與Q1 和Q4 相似。 要打開(kāi)由NMOS 構(gòu)成的H 橋的上管， 必須處理好A 點(diǎn)(也就是上管的S 極)懸浮的問(wèn)題。 由于NMOS的S 極一般接地， 被稱為浮地. 要使上管NMOS 打開(kāi)， 必須使上管的G 極相對(duì)于浮地有1015V 的電壓差， 這就需要采用升壓電路。 H 橋控制器 在H橋的驅(qū)動(dòng)中， 除了考慮上管的升壓電路外， 還要考慮到在H橋同臂的上管和下管(如圖5 中的Q1 和Q3)不能同時(shí)導(dǎo)通。 如果上管和下管同時(shí)導(dǎo)通， 相當(dāng)于從電源到地短路， 可能會(huì)燒毀MOS 管或電源， 即使很短時(shí)間的短路現(xiàn)象也會(huì)造成MOS的發(fā)熱。 在功率控制中一般采用在兩次狀態(tài)轉(zhuǎn)變中插入死區(qū)的方法來(lái)防止瞬時(shí)的短路。在選擇H 橋控制器的時(shí)候最好滿足上述兩種邏輯條件， 又用足夠大的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)NMOS?！ ”鞠到y(tǒng)中采用IR2103 作為NMOS控制器， IR2103 內(nèi)部集成升壓電路， 外部?jī)H需要一個(gè)自舉電容和一個(gè)自舉二極管即可完成自舉升壓。 IR2103 內(nèi)部集成死區(qū)升成器， 可以在每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)插入死區(qū), 同時(shí)可以保證上、下兩管的狀態(tài)相反。 IR2103 和NMOS 組成的H 橋半橋電路如下圖6
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