H桥功率驱动电路的设计研究(6)

IR2111,IR2130,PWM,直流,驱动

电子科技大学硕士学位论文

转矩或力的控制，以及这些被控机械量的综合控制。按照使用动力源的不同，运

动控制可分为气动、液动和电动三大类。电气运动控制更容易实现与微型计算机

的接口，以及具有其他明显的优点，因而在中小功率的运动控制系统中，大多采

用电气控制。电气运动控制体现了控制电机技术、传感器技术、电力电子技术、

微电子技术、自动控制技术和微机应用技术的最新发展成就。由于微处理器和传

感器的作用，赋予系统以智能，故又称电气运动控制为智能运动控制（ｈｔｅｌｌｉｇｅｎｔ

ＭｏｔｉｏｎＣｏｒｌ仃０１）。

电力电子技术、功率半导体器件的发展对电机控制技术的发展影响极大，它

们是密切相关、相互促进的。近３０年来，电力电子技术的迅猛发展，带动和改变

着电机控制的面貌和应用。驱动电动机的控制方案有三种：工作在通断两个状态

的开关控制、相位控制和脉宽调制控制，在单向通用电动机的电子驱动电路中，

主要的器件是晶闸管，后来是用相位控制的双向可控硅，最新产品是内部具有保

护电路的Ａｃ开关。５０年代末期出现的晶闸管器件，取代了原先的电动机一发电

机组、交磁电机扩大机、磁放大器、电子管放大器。在这以后，这种半控型功率

器件一直主宰着电机控制市场。到７０和８０年代才先后出现了全控型功率器件ＧＴＯ

晶闸管、ＧＴＲ、ＰＯｗＥＲ—ＭＯｓＦＥＴ、ＩＧＢＴ和ＭｃＴ等。利用这种有自关断能力的

器件，取消了原来普通晶闸管系统所必需的换相电路，简化了电路结构，提高了

效率，提高了工作频率，降低了噪声，也缩小了电力电子装置的体积和重量。谐

波成分大、功率因数差的相控变流器逐步由斩波器或ＰｗＭ变流器所代替，明显地

扩大了电机控制的调运范围，提高了调速精度，改善了快速性、效率和功率因数。

从８０年代初开始，各国半导体厂商不断开发各种功率集成电路，并已在许多

领域得到越来越广泛的应用。功率集成电路是电力电子技术和微电子集成技术的

结合。它将半导体功率器件与驱动、逻辑、控制、检测、自诊断、保护电路集成

在同一个芯片上或一个混合模块里，从而使功率器件注入了智能，故又称为智能

功率集成电路（ＳｍａＩｔＰｏｗｅｒＩＣ）【４】［５】【６】。

智能功率集成电路实现了集成电路功率化，功率器件集成化和智能化，使功

率与信息控制统一在一个芯片内，成为机电一体化系统中弱电与强电的接口。它

不但提供～定功率输出能力，而且具有逻辑、控制、传感、检测、保护和自诊断

等功能，通过智能作用对功率器件状态进行监控。例如，负载开路、过电流、输

出短路、电源短路、电源欠电压、过电压、过热等不正常故障出现，电路即做出

保护，并输出故障诊断信号。大多数功率集成电路的输入都是订Ｌ或ＣＭＯＳ电平兼容，可以直接由微处理器控制，状态信息也可反馈至微处理器。

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