半橋驅動電源電路

2021-01-05 電子產品世界

利用IR2113同時直接驅動高壓側和低壓側場效應管的特點可設計出相應的半橋驅動電源電路。同時圖3給出了具體應用電源電路原理圖。

電源主要由PWM 發生器、IR2113驅動級、DC/AC變換級、直流疊加高壓輸出級電路等組成.
PWM發生器電路及保護控制電路完成脈衝調寬控制,受電壓反饋信號作用,與電壓設定值(由電位器RP2 設定)相比較,能夠自適應調節PWM輸出脈衝寬度,穩定輸出高壓,輸出直流電壓的大小靠PWM發生器輸出脈衝寬度來控制;有死區時間設定,以保證開關器件VT1 與VT2 在一隻管子關斷另一隻管子開通時有足夠的時間間隔,防止功率開關器件上下直通造成的直流側短路,即逆變"連通"現象,通過設定PWM發生器的死區時間toff值完成,如對於TL494器件通過其4腳和14 腳的RC 網絡確定toff (min ) ; 對於SG3525N器件[ 2 ] ,通過其5 腳和7腳的RC網絡確定toff. 但要考慮IR2113的ton /off的1. 2us對死區時間的影響,儘量減少死區時間間隔;具有頻率調節功能,通過電位器RP1調節,以適應不同的工況,使負載在諧振的狀態下工作,減少損耗、提高效率;設有電流保護功能:電流反饋信號與RP3設定值比較,過電流時封鎖PWM輸出脈衝,使負載電流在限定範圍內;具有溫度自調節功能:檢測電源的工作溫度,去PWM發生器的脈衝寬度,直至封鎖脈衝. 在過電流或超溫時,保護控制電路輸出脈衝高電平信號給VD6 ,當VD6 導通時,則IC1 封鎖高端HO和低端LO脈衝輸出,保護電源;具有軟啟動功能,使電路平穩啟動.IR2113 構成半橋驅動級電路, 輸入信號H IN、L IN分別取自PWM 發生器電路電路.

圖3中IC1採用C5和VD5構成自舉供電方式,直接驅動高端、低端功率管.DC /AC變換級電路的關鍵器件是功率場效應管VT1、VT2. 為避免兩隻功率管同時開通和減少損耗,一是採取縮短關斷VT1、VT2 的存儲時間,二是使導通. 可此採取抗飽和電路回授二極體、達林頓電路以及採用基極反偏壓的方法都可以縮短存儲時間. 即使採取了前述的縮短存儲時間的方法,還是需要延遲導通開始時間. 圖3中,VT1、VT2 柵極分別串接R1、R2 電阻,使輸入信號的正向上升時間因場效應管柵極積聚電荷而延遲開始時間. 由於輸入電阻R1、R2 分別與二極體VD1、VD 2並聯. R1 = R2 = R, 對於正值上升輸入,二極體是反向偏置,電阻與柵源極間結電容構成的延遲開通電路起作用,延遲場效應管開通;對於負值跳變輸入,二極體正向偏置與電阻分流,使柵源極間結電容快速放電,使從管子柵極抽取出大的反向電流,使場效應管快速截止.


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