H桥功率驱动电路的设计研究(9)

IR2111,IR2130,PWM,直流,驱动

第一章引言

分看好，从１９９２年以来年平均增长率达到２０．３％。值得注意的是，汽车工业对ＳＰＩＣ

的需求量正迅速增长，过去几年的年平均增长率达到３２．５％。

电流控制振荡器（Ｃ唧ｎｔ—ｃｏｎ仃ｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）用于信号产生和信号处理系统，

同时也广泛用于锁相环电路（ＰＬＬ）和电荷泵（Ｃｈａ唱ｅＰ啪ｐ）电路。通过内部预

置电流对储能元件交替进行充放电，从而实现电流控制振荡器输出周期信号，并

通过改变预置电流大小以及储能元件参数，来进行对频率大小和占空比的控制。

在常规的电流控制振荡器中，为了控制充放电过程的转换，常都是采用电流比较

器来实现此功能，但电流比较器结构比较复杂。本课题所提出的电流控制振荡器，

电路结构更加简单，利用系统内部基准源产生的电流信号来对电容进行充放电，

经过控制电路作用后，使输出振荡波形更接近理想矩形波形，非常适合于ＡｓＩｃ单

元电路的应用。

目前，高压Ｈ桥驱动电路一般都采用了窄脉冲电平位移技术，并采用自举电

容的方式获得高端功率管驱动电压，以克服自身功耗大的缺点。但是，为了保持

自举电容两端的电压，必须周期性地对自举电容充电，即Ｈ桥功率驱动电路必须

不断地工作在开关状态，否则，当一组桥臂长时间地导通时，自举电容会与高侧

驱动器之间形成一个泄放回路，最终导致高端驱动电路欠压，而不能驱动末级功

率器件，无法满足实际应用时一组桥臂可以长时间导通的要求。本文设计了一种

设计简便、容易集成，且可满足高压工作要求的电荷泵高端浮动自举功率管驱动

电路，可以工作在极低频，并且自身的开关速度不受影响，可广泛应用于浮动高

端供电的高压功率驱动电路。

１．３本文的主要工作

本课题的目标为完成基于ＰｗＭ控制，应用于直流电机及步迸马达驱动的Ｈ

桥功率驱动器的电路设计、版图设计、验证、流片和封装测试。本文的重点是基

准源电路、振荡器电路、功率管栅驱动电路设计，其中振荡器电路、高端功率管

栅驱动电路是本文在设计上的创新点。

本文主要由以下几部分构成：

第一章：介绍Ｈ桥功率驱动器的国内外发展概况及应用，论述了本文设计的

Ｈ桥功率驱动集成电路的理论意义和实用价值，并对本文的章节进行安排。

第二章：给出Ｈ桥功率驱动器的工作原理及总体电路设计，给出了各单元电路的功能以及总体电路性能指标。

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