新型力矩式电机设施的模拟探究

    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，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