基于IR21844的电机驱动控制系统的设计.docx

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1、基于IR21844的电机驱动控制系统的设计图2中，C2为自举电容。在T2导通、T1关断期间，VCC经D1、C1、负载、T2给C1充电，以确保当T2关断、T1导通时，T1管的栅极靠Cl上足够的储能来驱动。这就是高端的自举供电。假设负载阻抗较大，C2经负载降压充电较慢，使得T2关断、T1导通，C2上的电压仍充电不到自举电压8.3V以上，那么输出驱动信号会因欠压被片内逻辑封闭，T1就无法正常工作。为此，C2的选择就显得很重要，一般用1个大电容和1个小电容并联使用，在频率为20kHz左右的工作状态下，选用1.0F和0.1F电容并联。并联高频小电容用来吸收高频毛刺干扰电压。驱动大容量的IGBT时，在工作

2、频率较低的情况下，要留意自举电容电压稳定性问题，上管的驱动波形峰顶假如出现下降的现象，那么要选取大的电容。显然每个周期T1开关一次，C2就通过T2开关充电一次，因此自举电容C2的充电还与输入信号IN的PWM脉冲频率和脉冲宽度有关。当PWM工作频率过低时，假设T1导通脉宽较窄，自举电压8.3V轻易知足;反之，无法实现自举。因此，要公道设置PWM开关频率和占空比调节范围，C2的容量选择考虑如下几点：PWM开关频率高，C2应选小电容。尽量使自举上电回路不经大阻抗负载，否那么应为C2充电提供快速充电通路。对于占空比调节较大的场合，十分是在高占空比时，T2导通时间较短，C2应选小电容。否那么，在有限时间

3、内无法到达自举电压。C2的选择应综合考虑PWM变化的各种情况，监测H、VS脚波形进展调试是最好的方法。根据表1，VB高于VS电压的最大值为20V，为了防止VB过电压损坏IR21844，电路中增加了稳压二极管D1。电路中D2的功能是防止T1导通时高电压串入VCC端损坏该芯片，因此其耐压值必须高于总线峰值电压，故采用功耗小的快恢复二极管。与VCC端相连的电容C3是去耦电容，用于补偿电源线的电感。3场效应管驱动电路的改良如图2所示，典型应用电路是由IR21844驱动2个N沟道MOSFET管或者IGBT组成的半桥驱动电路。固定的栅极参考输出通道L0用于下端连接的功率场效应管T2，浮动的栅极输出通道HO

4、用于上端连接的功率场效应管T1。以驱动N沟道MOSFET管为例来介绍。功率MOSFET是电压型驱动器件，没有少数载流子的存储效应，输入阻抗高，因此开关速度可以很高，驱动功率小，电路简单。但功率MOSFET的极间电容较大，其等效电路如图4所示。输入电容Ciss、输出电容Coss和反应电容Crss与极间电容的关系可表示为：IR21844不能产生负偏压，假如用于驱动桥式电路，由于极间电容的存在，在开通和关断时刻，栅漏极间的电容CGD有充放电电流，轻易在栅极上产生干扰。针对这一缺乏，可以在栅极限流电阻R1和R2上分别反并联一个二极管D3和D4来解决，该二极管可以加快极间电容上的电荷的放电速度。功率器件

5、的栅源极的驱动电压一般为CMS电平520V，因此要在栅极增加保护电路。电路中稳压二极管D5、D6限制了所加栅极电压，电阻R1、R2进展分压，同时也降低了栅极电压。功率器件T1、T2在开关经过中会产生浪涌电压，这些浪涌电压会损坏元件，所以电路中采用稳压二极管D5、D6钳位浪涌电压。4扩展与总结以上介绍的是IR21844用于驱动单相电路时的用法和考前须知，同样，该芯片完全可以用于驱动两相、三相或多相电路。可将该电路进展复制，当然一些参数确实定还需要按照本文的分析和详细的实际情况而定。由于该芯片只有一路输入，两路互补输出，非常合适用于驱动桥式电路;并且它的死区时间可以灵敏调节，输出锁定端可以灵敏用于电流的闭环控制，给控制的没计带来了很大的方便，因此在中小型功率领域应用比拟广泛。