基于IR2136的無刷直流電機驅動電路的設計
1.3 三相逆變橋部分
逆變電路的作用是將動力直流電源轉換為可以驅動無刷電機運行的三相交流電U、V和W。
通過在IRFP260的柵極串聯一定電阻,改變MOSFET的開關速度。這里選擇柵極串聯一適當大小的電阻。另外,由于柵源之間的阻抗很高,因此漏源間電壓的突變會通過極間電容耦合到柵極而產生過高的電壓過沖。對于正方向的過沖電壓,會引起MOSFET誤導通,導致橋臂直通。因此,為了適當降低柵極驅動電路的阻抗,可以在柵源間并聯一大電阻。如圖6所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/176763.htm
1.4 過流保護部分
過流保護電路的作用是避免工作過程中電機出現過電流時采取的安全措施,當驅動電路控制系統出現過電流時,關閉三相逆變橋中的功率管。
先對母線電流進行采樣檢測,經過精密采樣電阻將母線電流信號轉換為電壓信號SAM,然后進行簡單的濾波處理后輸入到比較器中,與設定的基準值進行比較,產生過流信號OC,OC信號輸出到組合邏輯電路中參與運算。當電流過大時時,OC信號為低電平,三相逆變橋的高壓端MOSFET關閉,電機停止工作。本設計中采用LM339芯片實現電路過流保護功能,過流保護電路如圖7所示。
2 仿真結果分析
直接調用驅動芯片IR2136、IRFP260的PSPSICE仿真模型,利用Synopsys公司的仿真分析軟件Saber對功率驅動電路建立仿真分析模型進行分析。在仿真模型中,選擇柵極串聯電阻RG=200 Ω,柵源極并聯電阻RGS=20 kΩ,直流母線電流精密采樣電阻RSAM=0.05Ω。
其中S1F和S4F為IR2136一個橋臂的輸入控制信號,G1_G,G4_G分別為半橋高壓側MOSFET、低壓側MOSFET的柵極電壓,UA為電機的三相繞組輸入電壓。分析得出IR2136輸入控制信號有效時,MOSFET可靠導通;同時高端MOSFET導通時,低端MOSFET關閉。
3 結論
文中設計完成了一個基于IR2136的無刷直流電機的功率驅動電路。該電路集成了輸入欠壓、防直通、過流等保護功能。另外,利用IR21 36片內自舉功能,實現了全橋驅動電路的單一電源供電,并根據計算分析對電路的關鍵參數進行選擇。同時利用仿真分析軟件Saber對設計電路進行了仿真,其仿真結果與理論分析相吻合。
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