半橋驅(qū)動(dòng)電源電路

利用IR2113同時(shí)直接驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)和低壓側(cè)場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的半橋驅(qū)動(dòng)電源電路。同時(shí)圖3給出了具體應(yīng)用電源電路原理圖。

電源主要由PWM 發(fā)生器、IR2113驅(qū)動(dòng)級(jí)、DC/AC變換級(jí)、直流疊加高壓輸出級(jí)電路等組成.
PWM發(fā)生器電路及保護(hù)控制電路完成脈沖調(diào)寬控制,受電壓反饋信號(hào)作用,與電壓設(shè)定值(由電位器RP2 設(shè)定)相比較,能夠自適應(yīng)調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度,穩(wěn)定輸出高壓,輸出直流電壓的大小靠PWM發(fā)生器輸出脈沖寬度來控制;有死區(qū)時(shí)間設(shè)定,以保證開關(guān)器件VT1 與VT2 在一只管子關(guān)斷另一只管子開通時(shí)有足夠的時(shí)間間隔,防止功率開關(guān)器件上下直通造成的直流側(cè)短路,即逆變"連通"現(xiàn)象,通過設(shè)定PWM發(fā)生器的死區(qū)時(shí)間toff值完成,如對(duì)于TL494器件通過其4腳和14 腳的RC 網(wǎng)絡(luò)確定toff (min ) ; 對(duì)于SG3525N器件[ 2 ] ,通過其5 腳和7腳的RC網(wǎng)絡(luò)確定toff. 但要考慮IR2113的ton /off的1. 2us對(duì)死區(qū)時(shí)間的影響,盡量減少死區(qū)時(shí)間間隔;具有頻率調(diào)節(jié)功能,通過電位器RP1調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同的工況,使負(fù)載在諧振的狀態(tài)下工作,減少損耗、提高效率;設(shè)有電流保護(hù)功能:電流反饋信號(hào)與RP3設(shè)定值比較,過電流時(shí)封鎖PWM輸出脈沖,使負(fù)載電流在限定范圍內(nèi);具有溫度自調(diào)節(jié)功能:檢測(cè)電源的工作溫度,去PWM發(fā)生器的脈沖寬度,直至封鎖脈沖. 在過電流或超溫時(shí),保護(hù)控制電路輸出脈沖高電平信號(hào)給VD6 ,當(dāng)VD6 導(dǎo)通時(shí),則IC1 封鎖高端HO和低端LO脈沖輸出,保護(hù)電源;具有軟啟動(dòng)功能,使電路平穩(wěn)啟動(dòng).IR2113 構(gòu)成半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)電路, 輸入信號(hào)H IN、L IN分別取自PWM 發(fā)生器電路電路.

圖3中IC1采用C5和VD5構(gòu)成自舉供電方式,直接驅(qū)動(dòng)高端、低端功率管.DC /AC變換級(jí)電路的關(guān)鍵器件是功率場(chǎng)效應(yīng)管VT1、VT2. 為避免兩只功率管同時(shí)開通和減少損耗,一是采取縮短關(guān)斷VT1、VT2 的存儲(chǔ)時(shí)間,二是使導(dǎo)通. 可此采取抗飽和電路回授二極管、達(dá)林頓電路以及采用基極反偏壓的方法都可以縮短存儲(chǔ)時(shí)間. 即使采取了前述的縮短存儲(chǔ)時(shí)間的方法,還是需要延遲導(dǎo)通開始時(shí)間. 圖3中,VT1、VT2 柵極分別串接R1、R2 電阻,使輸入信號(hào)的正向上升時(shí)間因場(chǎng)效應(yīng)管柵極積聚電荷而延遲開始時(shí)間. 由于輸入電阻R1、R2 分別與二極管VD1、VD 2并聯(lián). R1 = R2 = R, 對(duì)于正值上升輸入,二極管是反向偏置,電阻與柵源極間結(jié)電容構(gòu)成的延遲開通電路起作用,延遲場(chǎng)效應(yīng)管開通;對(duì)于負(fù)值跳變輸入,二極管正向偏置與電阻分流,使柵源極間結(jié)電容快速放電,使從管子?xùn)艠O抽取出大的反向電流,使場(chǎng)效應(yīng)管快速截止.