PWM之MOS管推動圖文分析-KIA MOS管

PWM之MOS管推動

PWM MOS管驅動實際是將PWM信號經過MOS進行功率放大，將PWM信號變成具備一定功率輸出或有一定電流灌入能力的PWM波形。其常見的電路有PWM MOS管底邊驅動，半橋輸出、H橋輸出和三相全橋輸出。

其具體應用有如下應用：

PWM MOS管底邊驅動：常見于斬波器(串勵電機控制器)、反激式開關電源功率驅動、Boost升壓電路、N型信號功率放大等各類電路中。

半橋輸出：常見于高頻諧振電源電路、大功率電磁爐等

H橋：兩個半橋構成一個H橋，常見于開關電源、高頻焊機、大功率電磁爐、單相逆變器、有刷電機驅動等

三相全橋：常見在變頻器、伺服驅動、無刷電機驅動等相關電機的驅動方面

根據以上我們做出以下常見電路：

PWMMOS管底邊驅動：

此電路中，PWM信號驅動Q1，Q1具備較強的光電流能力，此電路可以控制有刷電機單向旋轉、可以驅動大功率繼電器、LED、指示燈等相關負載。

此電路中C10與D5構成滅弧電路，C10抑制Q1關斷瞬間，J6第二腳的電壓瞬間上升，通過C10，將此時刻的電壓上升斜率降低，給D5二極管續流相應提供了一個反應時間。

D5具備續流的作用，Q1關斷后，負載電流不能瞬間消失，當J6 第二腳電壓大于第1腳電壓時，電流會通過D5進行回饋到VCC_12中。

半橋輸出：如下圖是一個IR2103的典型半橋驅動電路

其中IR2103是典型的半橋驅動芯片，半橋驅動芯片目前市面上有很多，諸如FAN7382、FAN7390、IR2101、IR2102、IR2103、IR2108、IR2113、NCP5106、NCP5181、NCP5304、ADuM3223、ADuM4223等等。

其中圖中所示：

C1 為IR2103 邏輯電源濾波電容；

C2為高邊MOS驅動電源自舉電容；

C3為高壓電源濾波電容；

HIN為高邊驅動信號，高有效；

LIN為底邊驅動信號，低有效；

D1二極管為高邊電源續流二極管，通過與C2自舉電容、負載端(TO LOAD)脈沖波形配合，完成VB高邊電源的電壓舉升。

注：半橋在工作時，Q1與Q2不能同時打開，若同時打開，會導致電源通過兩個MOS管對地短路而造成電路永久性損壞。

該電路中，PWM控制HIN與LIN端，可實現控制MOS管輸出，達到PWM功率放大的作用。其中MOS管中都內嵌續流二極管，因此在實際電路設計中，沒有額外的追加續流二極管。

H橋電路：

H橋電路就是兩個半橋電路中間加一個負載，該電路結構形狀類似于大寫的“H”，因此成為H橋基本電路，如下圖所示：

其中QA、QB、QC、QD可以三極管、MOS管或IGBT，其中低壓直流電機驅動或小功率電源驅動中采用N-MOS管較多，小信號、小功率采用互補性三極管或MOS管，輸入高壓大功率電源、大功率高頻爐、大功率焊機會采用IGBT；

兩邊半橋采用半橋驅動芯片驅動，PWN信號通過控制半橋芯片，實現H橋的驅動。從而實現電機的驅動，電源諧振電路驅動，高頻諧振電路驅動。

三相全橋是由三個半橋構成三相負載驅動的電路。其基本結構如下：

其中

VT1、VT4、D1、D4構成一個半橋

VT3、VT6、D3、D6構成一個半橋

VT5、VT2、D5、D2構成一個半橋

三相全橋電路常見在三相逆變器、變頻器、伺服驅動、無刷電機驅動等相關電機的驅動方面，生活中涉及到的東西有電動自行車驅動器、電動汽車驅動器、電動大巴驅動器、供水管道電機驅動、供熱管道電機驅動、樓宇排風電機驅動、變頻空調電機驅動等等。

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