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技术文章

新型力矩式电机设施的模拟探究

时间:2012/3/11 20:56:48  作者:中国电机网  来源:www.jinandianjin.cn  查看:71  评论:0
内容摘要:   1.一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件  2.MOS管自举电路的设计  PWM信号通过具有自举功能的MOSFET驱动芯片IR2110驱动。  这部分电路主要是通过IR2110功率驱动芯片驱动大功率MOS管使驱动电路能够驱动功率较大的电机工作。为了实现电机的正转和反转,...
  1.一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件

  2.MOS管自举电路的设计

  PWM信号通过具有自举功能的MOSFET驱动芯片IR2110驱动。

  这部分电路主要是通过IR2110功率驱动芯片驱动大功率MOS管使驱动电路能够驱动功率较大的电机工作。为了实现电机的正转和反转,需要两片IR2110芯片和四个MOS管。两个IR2110的输入接线正好是相反的,目的就是当IC1高电压输出时,IC2也要高压输出,同样当IC1低输出时,IC2也低输出。这样就实现了电机的正转与反转。

  IR2110是一个14引角的标准双列直插式高压,高速大规模功率集成芯片,它是基于自举技术设计的,可同时驱动一个桥避的两个开关。在本设计中的应用如图:引脚10(HIN)和引脚12(LIN)部分的对应两路输出。引脚11(SD)为保护信号输入端,则IR2110的输出跟随引脚10和12的变化,在电路中(SD)做过电流保护输入。引脚6(VB)与引脚3(VCC)分别为上下通道互锁输出极开关电源输入端之间接高反压快恢复二极管VD.自举电容C由开关频率及占空比决定。两个输出通道的控制脉冲通过逻辑电路与输入信号想对应,下通道的输出LO直接用来驱动逆变器中的MOS管,上通道输出HO用来驱动需要高压的MOS管。

  3.保护电路

  保护电路完成的功能是防止IR2110电流过大而被烧毁,它主要是由几个TL084CN放大器构成的。

  它的构成原理是,由逆变电路部分检测的电流经过TL084CN7的放大(电机正转时),如果电流值够大则二D5导通,检测电流再经过TL084CN8的比较,接至UC3637的电流检测C/L端和IR2110的SD端。这样这个电流保护回路就完成了。如果得到最终的电压过大,那么芯片将自动关闭所有输出,停止工作。

  参数设定是根据UC3637的电流检测C/L端和IR2110的SD端的限定值来确定的。UC3637的电流检测C/L端所能接受的最大电压是200mV,IR2110的SD端高电平时芯片不工作。

  工作原理:检测到的电流经过TL084CN7滤波,这是一个低通滤波,然后放大放大倍数是。得到的电压经过D5再经过TL084CN8的滤波,得到的电压与VR1上的电压比较,如果10脚电压大于9脚电压,则输出到8脚的电压为10脚电压。能够看见R9是一个前馈,能够使输出电压迅速变大,达到饱和。这样保护电流就起作用了,迅速关断各个输出,不工作。如果9脚电压大于10脚电压,那么输出就一直保持低电压,系统安全运行。具体的器件数值如图所示,通过调节VR1可以调节保护电路的比较电压值。由于3637的电流保护端输入最大值为200mV,经过计算TL084CN8脚输出在400mV以下时系统运行正常,这样我们就通过调节VR1使比较器的负端输入为400mV,当TL084CN7检测到的电压大于400mV时系统就停止运行,得到保护。

  

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