MOSFET的驅動保護電路的設計與應用

圖2中HIN1～HIN3、LIN1～LIN3：逆變器上橋臂和下橋臂功率管的驅動信號輸入端，低電平有效。CA-、CAO、VSO：內部放大器的反相端、輸出端和同相端，可對主電路的電流進行檢測。ITRIP：過流信號檢測輸入端，可通過輸入電流信號來完成過流或直通保護。FAULT：過流、直通短路、過壓、欠壓保護輸出端，該端提供一個故障保護的指示信號。它在芯片內部是漏極開路輸出端，低電平有效。VB1～VB3：是懸浮電源連接端，通過自舉電容和快速恢復二極管為3個上橋臂功率管的驅動器提供內部懸浮電源，其中快速恢復二極管的作用是防止母線電壓倒流損壞器件，VS1～VS3是其對應的懸浮電源地端。HO1～HO3、LO1～LO3：逆變器上下橋臂功率開關器件驅動器信號輸出端。
在實際應用中，IR2130的設計也有一些不合理之處，在使用中應特別注意。
1)IR2130的故障輸出只有一個通道，在實際應用中很難判斷是過流還是欠壓故障，特別是在上電過程中，控制電源必然從0上升至某值，在此過程中，IR2130的故障輸出端因內部欠壓而動作，將此信號作為過電流信號去觸發前級保護電路時，如果前級保護電路具有自鎖功能，可能使電路無法起動。
2)由于IR2130的電流檢測輸入端直接與主電路連接，很容易引入干擾而使系統停機或出現異常，因此，電流檢測電阻應采用無感電阻。
3)由于IR2130采用了不隔離的驅動方式，若主電路功率器件損壞，高壓將直接串入IR2130，引起IR2130永久性損壞，嚴重時還會將IR2130前級電路擊穿。
4)當IR2130的輸入信號來自微處理器時必須采取隔離措施，由于IR2130具有高側驅動功能，因此可使用普通光耦，以降低成本。

3 應用實例
永磁無刷直流電機是隨著高性能永磁材料、電機控制技術和電力電子技術發展而出現的一種新型電機，它既具有交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便、壽命長等優點，又具備直流電機運行效率高、無勵磁損耗及調速性能好等諸多優點，且還具有功率密度高，低轉速，大轉矩的特點。它的應用已從最初的軍事工業，向航空航天、醫療、信息、家電以及工業自動化等領域迅速發展。