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U3215-6专用电机电动车高压大电流MOS集成驱动600V

U3215-6专用电机电动车高压大电流MOS集成驱动600V
U3215-6专用电机电动车高压大电流MOS集成驱动600V

· Floating channel designed for bootstrap operation · Fully operational to +600V

· Tolerant to negative transient voltage dV/dt immune · Gate drive supply range from 10 to 20V · Undervoltage lockout

· 3.3V , 5V and 15V input logic compatible · Cross-conduction prevention logic

· Matched propagation delay for both channels

The U3215/FU3216is high voltage, high speed power MOSFET and IGBT driver with dependent high and low side referenced output channels.

The logic input is compatible with standard CMOS or LSTTL output, down to 3.3V logic. The output drivers feature a high pulse current buffer stage designed for minimum driver cross-conduction. The floating channel can be used to drive an N-channel power MOSFET or IGBT in the high side configuration which op-erates up to 600 volts. General Description

Key Features

Products Information

Fully operated to +600V

HALF-BRIDGE DRIVER High Current IO+/- 2.0/2.5A

Product Summary

V OFFSET 600V max I O +/- 2.0 A / 2.5A

V OUT

8 -25V t on/off (typ.)600 & 280ns Deadtime (typ.)

200 ns VCC on/off (typ.)

10V & 10.3V Work Tem

-40 ~ 150°C

Pin Assignments

Pin Function

Number

Symbol

Description

1 VCC Low side and logic fixed supply

2 HIN Logic input for high side gate driver outputs (HO), in phase

LIN

Logic input for low side gate driver outputs (LO), in phase LIN ________

Logic input for low side gate driver outputs (LO), out of phase 4 COM

Low side return

5 LO Low side gate drive output

6 VS High side floating supply return

7 HO High side gate drive output 8

VB

High side floating supply

3 U32115

Typical Connection

Up to 600V

Up to 600V U3215/6

Much Big POWER application

Absolute Maximum Ratings

Absolute maximum ratings indicate sustained limits beyond which damage to the device may

occur. All voltage parameters are absolute voltages referenced to COM. The thermal resistance

and power dissipation ratings are measured under board mounted and still air conditions .

Recommended Operating Conditions

The Input/Output logic timing diagram is shown in Figure 1. For proper operation the device should

be used within the recommended conditions. The VS offset rating is tested with all supplies biased at 15V differential.

Symbol Definition

Min. Max. Units VB High side floating supply absolute voltage VS + 10 VS + 20 VS High side floating supply offset voltage -25 600 VHO High side floating output voltage VS VB VLO Low side output voltage

0 VCC VCC Low side and logic fixed supply voltage 10 20 VIN

Logic input voltage (HIN&LIN )

VCC

T A Ambient temperature

-40 150

°C V

Symbol Definition Min. Max. Units V B High side floating absolute voltage -0.3 600 V S High side floating supply offset voltage V B -25 V B +0.3 V HO High side floating output voltage V S -0.3 V B +0.3 V LO Low side output voltage

-0.3 V cc +0.3 Vcc Low side and logic fixed supply voltage -0.3 25 VIN Logic input voltage (HIN & LIN ) -0.3 Vcc+0.3 dV S /dt Allowable offset supply voltage transient - 55 V/ns P D Package power dissipation @ TA ≤ +25°C ,DIP-8 1 W Package power dissipation @ TA ≤ +25°C ,SOIC-8 0.625 Rth JA Thermal resistance, junction to ambient ,DIP-8 125 °C /W Thermal resistance, junction to ambient ,SOIC-8

200

T J Junction temperature -35 150

°C T S Storage temperature -55 175 T L

Lead temperature (soldering, 10 seconds)

300

V

V CC = V BS = V BIAS = 15V ,TA = 25°C , unless otherwise specified.

Electrical Characteristic

V CC = V BS = V BIAS = 15V, CL =1000pF ,TA = 25°C , unless otherwise specified .

Symbol

Definition

Min. T yp. Max. Units T est Conditions

tr Turn-on rise time — 72 120 tf Turn-off fall time — 15 45

ton Turn-on propagation delay — 200 240 VS = 0V toff Turn-off propagation delay

154

240

VS =400V

DT Deadtime, LS turn-off to HS turn-on & HS turn-on to LS turn-off

— 100 190 MT

Delay matching, HS & LS turn-on/off

70

ns

Electrical Characteristic

Block Diagram

U3216

COM

HO

VS

VCC

LO

COM

VB

HO

VS

VCC

LO

COM

VB

LIN HIN

HIN

LIN

Time waveform

U3215

U3216

LIN

HIN

LO

HO

HIN

LIN

LO

HO

Switching Time Waveform Definitions Deadtime Waveform Definitions Delay matching time Definitions

Packaging information SOP8

MOS管及MOS管的驱动电路设计

MOS管及MOS管的驱动电路设计 MOS管及MOS管的驱动电路设计 摘要:本文将对MOSFET的种类,结构,特性及应用电路作一简单介绍,并控讨了一下MOSFET驱动电路设计问题在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。右图是这两种MOS管的符号。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。下图是MOS管的构造图,通常的原理图中都画成右图所示的样子。(栅极保护用二极管有时不画) MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,如右图所示。这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,在MOS管的驱动电路设计时再详细介绍。

2、MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V 或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 右图是瑞萨2SK3418的Vgs电压和Vds电压的关系图。可以看出小电流时,Vgs达到4V,DS间压降已经很小,可以认为导通。 3、MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,因而在DS间流过电流的同时,两端还会有电压(如 2SK3418特性图所示),这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。

一种微型直线电机及其驱动方式.

(10)授权公告号 CN 101630891 B (45)授权公告日 2011.08.17C N 101630891 B *CN101630891B* (21)申请号 200810012338.3 (22)申请日 2008.07.16 H02K 33/18(2006.01) H02K 1/34(2006.01) G05B 19/04(2006.01) (73)专利权人中国科学院沈阳自动化研究所 地址110016 辽宁省沈阳市东陵区南塔街 114号 (72)发明人苏刚 李洪谊 (74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限 公司 21002 代理人许宗富 周秀梅 US 6779982 B2,2004.08.24, CN 87200807 U,1987.11.04,CN 101051786 A,2007.10.10, CN 86204843 U,1986.12.24,(54)发明名称 一种微型直线电机及其驱动方式 (57)摘要 一种微型直线电机及其驱动方式,属于直线 电机技术领域。该电机结构包括端盖、内部铁心、 外部磁轭、线圈、线圈支架及两个磁钢,两磁钢同 极相对置于内部铁心两端,两磁钢外端分别安装 有端盖,在两端盖内,磁钢与内部铁心的外周置有 两对称的弧形磁轭,两弧型磁轭在内部铁心外周 大致成圆环型,在两弧形磁轭间形成滑道,磁轭与 内部铁心及磁轭与磁钢之间形成气隙,线圈置于 内部铁心与磁轭之间,线圈上固定有线圈支架,线 圈支架两端通过滑道穿出磁轭,线圈及线圈支架 可在磁轭间的滑道上滑动。本发明两磁钢同极相 对放置,磁路的封闭性比较好,在气隙中形成比较 均匀的磁场。本发明结构简单,适合作为微小型机 构的驱动器。 (51)Int.Cl.(56)对比文件 审查员 肖继军 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页

直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

MOS管工作原理及其驱动电路

MOS管工作原理及其驱动电路 1.概述 MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导 体),FET(Field Effect Transistor场效应晶体管),即以金属层(M)的 栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。 结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单, 需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流 容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值 可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对 于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的 载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同, 但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂 直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件 的耐压和耐电流能力。

直流电机驱动电路设计

应用越来越广泛的直流电机,驱动电路设计 Source:电子元件技术| Publishing Date:2009-03-20 中心论题: ?在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑功能和性能等方面的因素 ?分别介绍几种不同的栅极驱动电路并比较其性能优缺点 ?介绍PWM调速的实现算法及硬件电路 ?介绍步进电机的驱动方案 解决方案: ?根据实际电路情况以及要求仔细选择驱动电路 ?使用循环位移算法及模拟电路实现PWM调速 ?对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值,同时用一个变量进行计数可实现步进电机的分频调速 直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1。输出电流和电压围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2。效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3。对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4。对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5。可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 三极管-电阻作栅极驱动 1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2。7V 基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

分享一个比较经典的MOS管驱动电路

问题提出: 现在的MOS驱动,有几个特别的需求, 1,低压应用 当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有0.7V 左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。 同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。 2,宽电压应用 输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。 为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate 电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。 同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。 3,双电压应用 在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或者3.3V数字电压,而功率部分使用12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。 这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS 管,同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2中提到的问题。 在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出要求,而很多现成的MOS驱动IC,似乎也没有包含gate电压限制的结构。 于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。 电路图如下:

图1 用于NMOS的驱动电路 图2 用于PMOS的驱动电路 这里我只针对NMOS驱动电路做一个简单分析: Vl和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是Vl不应该超

H桥电机驱动原理与应用

H 桥电机驱动原理与应用 我们首先来看马达是如何转动的呢?举个例子: 你手里拿着一节电池,用导 线将马达和电池两端对接,马达就转动了;然后如果你把电池极性反过来会怎么 样呢?没有错,马达也反着转了。 OK 这个是最基本的了。现在假设你想用一块指甲盖大小的微控制芯片 (MCU >你又如何控制马达的呢?首先,你手上有一个固态的状态开关——一个 晶体管一一来控制马达的开关。 提示:如果你用继电器连接这些电路的时候, 要在继电器线圈两端并一个二 极管。这是为了保护电路不被电感的反向电动势损坏。二极管的正极(箭头)要 接地,负极要接在MCI 连接继电器线圈的输出端上。 电路连接好后,你可以用一个逻辑输出的信号来控制马达了。 高电平(逻辑 1)让继电器导通,马达转动;低电平(逻辑 0)让继电器断开,马达停止。 在电路相同的情况下,把马达的“极性”反过来接,我们可以控制马达的翻 转和停止。 问题来了:如果我们要同时需要马达能够正转好反转, 怎么办?难道每次都 要把马达的连线反过来接? 我们先来看另一个概念:马达速度。当我们在其中一种状态下,频繁的切换 开关状态的时候,马达的转速就不再是匀速,而是变化的了,相应的扭矩也会改 变。 通常反应出来的是马达速度的变化。 +JS

我们想要同时控制正反向的话,就需要更多的电路——没错,就是H桥电路。H桥电路的“ H'的意思是它实际电路在电路图上是一个字幕H的样式。下图就是一个用继电器连接成的H桥电路。 处于“高”位置的继电器是控制电源流入的方向,称之为“源”电路;处于“低”位置的继电器是控制电源流入地的方向,称之为“漏”电路。 现在,你将左上电路(A)和右下电路(D)接通,马达就正转了(如下图)此时各个端口的逻辑值为A-1、B-0、C-0、D-1. 1| i c) ARID ran-st ia-n

【CN110212814A】双电机驱动的负载同步控制系统及控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910393368.1 (22)申请日 2019.05.13 (71)申请人 湖北三江航天红林探控有限公司 地址 432000 湖北省孝感市1号信箱 (72)发明人 刘慧芳 解建忠 常江  (74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 胡镇西 李满 (51)Int.Cl. H02P 5/46(2006.01) (54)发明名称双电机驱动的负载同步控制系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种双电机驱动的负载同步控制系统,它的第一伺服驱动器用于在控制处理器的控制下驱动第一电动缸工作,第二伺服驱动器用于在控制处理器的控制下驱动第二电动缸工作,第一电动缸和驱动第二电动缸同步动作分别驱动负载对应的第一动力输入连杆和第二动力输入连杆,第一位置传感器,用于获取负载第一动力输入连杆的实际位置,并通过第一数据采集模块将负载第一动力输入连杆的实际位置传输给控制处理器,第二位置传感器用于获取负载第二动力输入连杆的实际位置,并通过第二数据采集模块将负载第二动力输入连杆的实际位置传输给控制处理器,本发明能对负载两个动力输入连杆的位置进行精准调整, 使其同步动作。权利要求书3页 说明书5页 附图1页CN 110212814 A 2019.09.06 C N 110212814 A

权 利 要 求 书1/3页CN 110212814 A 1.一种双电机驱动的负载同步控制系统,其特征在于:它包括第一伺服驱动器(1)、第二伺服驱动器(2)、第一电动缸(3)、第二电动缸(4)、第一位置传感器(7)、第二位置传感器(8)、第一数据采集模块(9)、第二数据采集模块(10)和控制处理器(11),所述第一伺服驱动器(1)用于在控制处理器(11)的控制下驱动第一电动缸(3)工作,第二伺服驱动器(2)用于在控制处理器(11)的控制下驱动第二电动缸(4)工作,第一电动缸(3)和驱动第二电动缸(4)同步动作分别驱动负载对应的第一动力输入连杆和第二动力输入连杆; 第一位置传感器(7)安装在负载第一动力输入连杆上,用于获取负载第一动力输入连杆的实际位置,并通过第一数据采集模块(9)将负载第一动力输入连杆的实际位置传输给控制处理器(11),第二位置传感器(8)安装在负载第二动力输入连杆上,用于获取负载第二动力输入连杆的实际位置,并通过第二数据采集模块(10)将负载第二动力输入连杆的实际位置传输给控制处理器(11),控制处理器(11)用于根据负载第一动力输入连杆的实际位置和负载第二动力输入连杆的实际位置来控制第一伺服驱动器(1)和第二伺服驱动器(2),使负载第一动力输入连杆与负载第二动力输入连杆在第一电动缸(3)和第二电动缸(4)的带动下同步动作。 2.根据权利要求1所述的双电机驱动的负载同步控制系统,其特征在于:它还包括第一行程传感器(12)和第二行程传感器(13),所述第一行程传感器(12)的传感头安装在第一电动缸(3)推杆伸出极限位置和缩回极限位置,第一行程传感器(12)用于将第一电动缸(3)在推杆伸出极限位置和缩回极限位置处的到位信号传输给控制处理器(11),控制处理器(11)根据推杆伸出极限位置和缩回极限位置处的到位信号控制第一电动缸(3)的推杆在伸出极限位置和缩回极限位置之间运行; 第二行程传感器(13)的传感头安装在第二电动缸(4)推杆伸出极限位置和缩回极限位置,第二行程传感器(13)用于将第二电动缸(4)在推杆伸出极限位置和缩回极限位置处的到位信号传输给控制处理器(11),控制处理器(11)根据推杆伸出极限位置和缩回极限位置处的到位信号控制第二电动缸(4)的推杆在伸出极限位置和缩回极限位置之间运行。 3.根据权利要求1所述的双电机驱动的负载同步控制系统,其特征在于:所述控制处理器(11)判断负载第一动力输入连杆的实际位置和负载第二动力输入连杆的实际位置是否一致,如果一致,则控制处理器(11)保持当前的第一伺服驱动器(1)和第二伺服驱动器(2)的控制指令,如果不一致,则说明复杂两个动力输入连杆出现了不同步的情况,控制处理器(11)调整第一伺服驱动器(1)和第二伺服驱动器(2)的控制指令,使负载第一动力输入连杆与负载第二动力输入连杆在第一电动缸(3)和第二电动缸(4)的带动下恢复同步动作。 4.根据权利要求1所述的双电机驱动的负载同步控制系统,其特征在于:所述控制处理器(11)用于接收有线远程控制端(14)和无线远程控制端(15)的远程控制。 5.根据权利要求1所述的双电机驱动的负载同步控制系统,其特征在于:所述控制处理器(11)对第一伺服驱动器(1)和第二伺服驱动器(2)的控制指令为遵循CANOPEN协议的CAN 控制指令。 6.根据权利要求1所述的双电机驱动的负载同步控制系统,其特征在于:它还包括第一旋转编码器(5)和第二旋转编码器(6)、第一旋转编码器(5)安装在第一电动缸(3)电机部分的输出轴上,用于向第一伺服驱动器(1)反馈第一电动缸(3)电机部分的转速和输出轴相对位置信息;第二旋转编码器(6)安装在第二电动缸(4)电机部分的输出轴上,用于向第二伺 2

步进电机驱动电路设计

https://www.wendangku.net/doc/eb7122564.html,/gykz/2010/0310/article_2772.html 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后,驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先,通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;其次,通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到涮速的目的。目前,步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,在机电一体化产品中应用广泛,常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等,这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右,无法驱动更大功率电机,限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥mosfet驱动;最高耐压40 v,单相输出最大电流3.5 a(峰值);具有整步、1/2、1/8、1/16细分方式;内置温度保护芯片,温度大于150℃时自动断开所有输出;具有过流保护;采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路:控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示,步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable),分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能,均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个:首先,防止电机干扰和损坏接口板电路;其次,对控制信号进行整形。对clk、cw信号,要选择中速或高速光耦,保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动,且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw,其信号传输速率可达到10 mhz,1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意:光耦的同向和反向输出接法;光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源,否则不能起到隔离干扰的作用。

MOS管驱动直流电机

直流电机驱动课程设计题目:MOS管电机驱动设计

摘要 直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑,方便,调速范围广,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。 本文介绍了直流电机驱动控制装置(H桥驱动)的设计与制作,系统采用分立元件搭建H桥驱动电路,PWM调速信号由单片机提供,信号与H桥驱动电路之间采用光电耦合器隔离,电机的驱动运转控制由PLC可编程逻辑控制器实现。 关键词:直流电动机,H桥驱动,PWM

目录 一、直流电机概述 (4) 二、直流电机驱动控制 (6) 三、直流电机驱动硬件设计 (8) 四、直流电机驱动软件设计 (9) 五、程序代码 (12) 六、参考文献 (18)

一、概述 19世纪70年代前后相继诞生了直流电动机和交流电动机,从此人类社会进入了以电动机为动力设备的时代。以电动机作为动力机械,为人类社会的发展和进步、工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。在用电系统中,电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的70%,成为用电量最多的电气设备。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种。简单控制对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是对电动机的转速、转角、转矩、电压、电流等物理量进行控制,而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制应用较多,但是,随着现代化步伐的迈进,人们对自动化的需求越来越高,使电动机的复杂控制变成主流,其应用领域极其广泛。电动机控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步,使电动机控制技术在近二十多年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机控制部分已由模拟控制让位给以单片机为主的微处理器控制,形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统的应用,并向全数字控制系统的方向快速发展。电动机驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代,目前开关速度更快,控制更容易的

双电机驱动

双电机驱动 一:相关系统功能 FANUC系统对于大型机床中使用双电机驱动一个坐标轴提供了两种控制方式,串联控制(tandem control)和同步控制(synchronous control)。串联控制仅对主电机轴执行位置控制,对副电机轴仅执行转矩控制,因此这种控制也称转矩串联控制。(简易)同步控制使用发送给主动轴的NC指令分别对主动电机轴和从动电机轴进行位置控制。而当主动电机轴和从动电机轴是由一个DSP(数字信号处理器)控制时,这种配置特称为位置串联控制。为了描述清晰,转矩串联控制的两个电机分别称为主电机轴和副电机轴,位置串联控制的两个轴分别称为主动电机轴和从动电机轴,需要特别注意的是转矩串联控制的主电机轴和副电机轴以及位置串联控制中的主动电机轴和从动电机轴都是由同一个DSP控制的,而一般意义的(简易)同步控制中的主动电机轴和从动电机轴并不一定要用同一个DSP控制。为了能够应用FANUC系统针对双电机驱动所提供的各种伺服功能,建议用户在使用同步控制功能时对主动电机轴和从动电机轴的轴分配尽可能满足由一个DSP控制的条件。由于HRV4功能使用一个DSP控制一个轴,因此位置串联控制和转矩串联控制不能和HRV4功能同时生效。 串联控制和同步控制在FANUC各系统中的规格详见下表所示。 16/18/21i B FS30/31/32i A FS O i C FS 15i FS 串联控制√☆☆☆ 轴同步控制———☆ 简易同步控制√—☆—同步控制—☆—— 串联减振控制☆☆☆☆ √:标准功能 ☆:选择功能 —:不支持 从上表可以看出,同步控制(synchronous control)在各系统中的对应功能名称略有不同。在FSO i C和FS16/18/21i B中称为简易同步控制,在FS15i中称为同步控制,在FS30/31/32i A中称为轴同步控制,而且除FSO i C中串联控制和简易同步控制作为标准功能提供外,以上功能项在各系统中均为选择功能。 本文主要说明转矩串联控制和同步控制中的位置串联控制。 在进行机床设计时务必选择合适的控制方式。在机床双驱轴机械部分具备反向进给(BACK FEED)特性时,以下情形适用转矩串联控制。 ?单个电机不能提供足够的转矩。 ?从惯量角度考虑使用两个较小的电机比使用一个较大的电机能更好地与机械惯量进行匹配。 其他情形一般使用位置串联控制。位置串联控制同样也适用于为了改善由于机械的部件或装配所引起的机械偏差而使用双电机驱动的情形。 以下是几种典型的机床结构使用转矩串联控制和位置串联控制的例子。 图1和图3形式常见于大型落地镗等机床,图2形式常见于大型立加或卧加。

步进电机控制驱动电路设计.

实习名称:电子设计制作与工艺实习 学生姓名:周文生 学号:201216020134 专业班级:T-1201 指导教师:李文圣 完成时间: 2014年6月13日 报告成绩:

步进电机控制驱动电路设计 摘要: 本设计在根据已有模电、物电知识的基础上,用具有置位,清零功能的JK 触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器,来对555定时器产生的脉冲进行分配,通过功率放大电路来对步进电机进行驱动,并且产生的脉冲的频率可以控制,从而来控制步进电机的速度,环形分配器中具有复位的功能,在对于异常情况可以按复位键来重新工作。 关键字:555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路 一、方案论证与比较: (一)脉冲源的方案论证及选择: 方案一:采用555定时器产生脉冲,它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度并且工作可靠,简单易行。 C2 10uF 图一 555定时器产生的方法 方案二:采用晶振电路来实现,晶振的频率较大,不利于电机的工作,易失步,我们可以利用分频的方法使晶振的频率变小,可以使电机工作稳定,但分频电路较复杂,并且晶振起振需要一定的条件,不好实现。

X1 1kohm 1kohm 图二晶振产生脉冲源电路 综上所述,我们采用方案一来设计脉冲源。 (二)环形分配器的设计: 方案一:采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂,需要每次工作时都要进行置位,正反转的操作较复杂,这里很早的将此方案放弃。 方案二:使用单独的JK 触发器来分别实现单独的功能。 图三双三拍正转 图四单三拍正转

图五三相六拍正转 利用单独的做,电路图较简单,单具体操作时不方便,并且不利于工程设计。块分的较零散,无法统一。 方案三:利用JK触发器的自己运动时序特性设计,利用卡诺图来进行画简。 图六单,双三拍的电路图 单,双三拍的正,反转主要由键s1,s2的四种状态来决定四种情况的选择。

直流电机驱动控制电路_NMosfet

1 引言 长期以来,直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域,高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的发展,以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用,直流电机得到广泛应用。为适应小型直流电机的使用需求,各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路,构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是,专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限,不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道增强型场效应管构建H桥,实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求,并具有快速、精确、高效、低功耗等特点,可直接与微处理器接口,可应用PWM技术实现直流电机调速控制。 2 直流电机驱动控制电路总体结构 直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H桥功率驱动电路等四部分,其电路框图如图一 由图可以看出,电机驱动控制电路的外围接口简单。其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号Brake,Vcc为驱动逻辑电路部分提供电源,Vm为电机电源电压,M+、M-为直流电机接口。 在大功率驱动系统中,将驱动回路与控制回路电气隔离,减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。隔离后的控制信号经电机驱动逻辑电路产生电机逻辑控制信号,分别控制H桥的上下臂。由于H桥由大功率N沟道增强型场效应管构成,不能由电机逻辑控制信号直接驱动,必须经驱动信号放大电路和电荷泵电路对控制信号进行放大,然后驱动H桥功率驱动电路来驱动直流电机。 3 H桥功率驱动原理 直流电机驱动使用最广泛的就是H型全桥式电路,这种驱动电路方便地实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。H桥功率驱动原理图如图2所示。

双三相永磁同步电机双电机矢量控制剖析

双三相永磁同步电机矢量控制技术 开题报告 1. 课题来源及研究目的和意义 多电机驱动系统作为运动控制研究领域的重要内容之一,广泛应用于地铁,机车牵引,挤压机组,机器人等应用场合。而要推出性能优良的机车牵引,机器人等工业驱动以及综合电力舰船系统就需要解决同一直流母线电源和同一逆变器供电的多台电机独立运行问题[1]。 在过去的二十多年,越来越多的研究人员关注研究多相电机,因为多相电机相对于传统的三相电机存在诸多的显著优点,包括:减少转矩脉动,降低直流母线电流谐波含量,潜在的高效率,降低各相功率,由于较高的容错能力大大提高可靠性[2]。最常见的一种多相电机是双三相电机[3],而双三相永磁同步电机是目前研究较为广泛的一种多相电机,与传统的三相电机相比,双三相电机将基波电流产生的最低次谐波磁势提高到了11次,消除了对电机性能影响最大的5次、7次谐波磁势,大大减少了电机的转矩脉动,提升了电机性能[4]。所以我以双三相永磁同步电机为例来研究多相电机的多电机串联控制。 多相电机驱动控制策略中,最具影响力和代表性的是基于空间矢量解耦的矢量控制。矢量控制方式的实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。简单的说,空间矢量控制就是通过坐标变换将交流电机模型等效为直流电机,实现磁链与转矩解耦,有利于分别设计两者的调节器,以实现对交流电机的高性能调速。所以对双三相永磁同步电机空间矢量控制技术的研究具有一定的研究意义。 2. 国内外双三相电机矢量控制技术的历史和现状 1995年Yifan Zhao和T.A.Lipo等人从向量空间解耦的角度构造了相移30°双三相感应电机的变换矩阵[5]。该方法通过适当的坐标变化,将自然坐标系下六维空间中的变量映像到新基下的六维空间,新的一组基形成三个相互正交的二维子空间,从而可以在每个子空间中分别进行控制,而且每一个子

电机驱动电路的设计

《电子线路CAD》课程论文题目:电机驱动电路的设计

1 电路功能和性能指标 此电路是用MCU发出的PWM波来控制电机的转速的电路,电路输入电压是7.2V。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图: 图1 这个是图中的BTN7971的原理图,是一款电机驱动半桥芯片。 制作步骤: 1.点击菜单栏的放置,然后点击弹出的窗口中的矩形,如下图: 图2 2.然后鼠标光标下就会出现一个黄色的矩形边框,自己就可以随意设置边框的大小,之后框图的大小可以拖动修改,如下图:

图3 3.框图定好后,点击下图的图标,可以进行画引脚: 图4 4.放引脚时可以按table键设置引脚属性: 图5 2.2 原理图设计 ①原理图设计过程: 首先简历里一个PCB工程项目,保存命名为BTN驱动,然后在这个工程下面

建立一个原理图文件和一个PCB文件,并将其保存并重命名为BTN在与工程相同的目录下面,然后开始绘制原理图了,将所有设置默认为初始状态不需要更改,然后开始画原理图了,将其模块化绘图比较方便好看。 ②下面就是绘制成功后的原理图: 图6 ③下图为massage框图: 图7 其操作步骤为: 1.点击system中的message, 2.然后点击下图中高亮部分 图8

3.最后打开message就可以看见编译信息了 4.之后根据错误提示进行查找修改,直至没有错误和警告,如下图: 图9 ④该项目的元器件库截图如下: 图10 图11

生成原理图库的步骤为: 1.点击界面右下角的design compiler,然后点击如图高亮部分: 图12 2.点击界面上面的工具栏中的设计,然后点击高亮部分: 图13 3.最后可以查看刚才打开的navigater,如图:

较大功率直流电机驱动电路的设计方案

1 引言 直流电机具有优良的调速特性,调速平滑、方便、调速范围广,过载能力强,可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转,能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求,因此在工业控制领域,直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片,但这些芯片多数只适合小功率直流电机,对于大功率直流电机的驱动,其集成芯片价格昂贵。基于此,本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题,有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。该电路驱动功率大,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 在直流电机中,可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动,但是它们都属于不可逆变速控制,其电流不能反向,无制动能力,也不能反向驱动,电机只能单方向旋转,因此这种驱动电路受到了很大的限制。对于可逆变速控制, H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。可逆驱动允许电流反向,可以实现直流电机的四象限运行,有效实现电机的正、反转控制。而电机速度的控制主要有三种,调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。三种方法各有优缺点,改变电枢回路电阻只能实现有级调速,减弱磁通虽然能实现平滑调速,但这种方法的调速范围不大,一般都是配合变压调速使用。因此在直流调速系统中,都是以变压调速为主,通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小,从而实现电机的平滑调速。 2.1 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转,需要给电机提供正反向电压,这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。当开关S1 和S4 闭合时,电流从电机左端流向电机的右端,电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时,电流从电机右端流向电机左端,电机沿另一个方向旋转, H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。

分享一个比较经典的MOS管驱动电路

问题提出:现在的MOS驱动,有几个特别的需求, 1,低压应用 当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有左右的压降,导致实际最终加在gate 上的电压只有。这时候,我们选用标称gate 电压的MOS管就存在一定的风险。 同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。 2,宽电压应用 输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM fe 路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。 为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate 电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS I工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。 3,双电压应用

在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V 或者数字电压,而功率部分使用12V 甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。 这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS 管,同时高压侧的MOS t也同样会面对1和2中提到的问题。 在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出要求,而很多现成的MOS区动IC,似 乎也没有包含gate 电压限制的结构。于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。 电路图如下: ? 图1用于NMO的驱动电路 图2用于PMO的驱动电路 这里我只针对NMO驱动电路做一个简单分析: VI和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是VI不应该超过Vh。 Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱,用来实现隔离,同时确保两只驱动管Q3和Q4 不会同时导通。

永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真实验指导书

题目1:永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真 一.实验目的 1.加深理解永磁同步电机矢量控制系统的工作原理 2.掌握永磁同步电机驱动系统仿真分析方法 二.实验要求: 1.永磁同步电机双闭环控制系统建模 2.电流控制器设计 3.电流环动态跟随性能仿真实验 4.转速控制器设计 5.转速环抗负载扰动性能仿真实验 6.给出仿真实验结果与理论分析结果的对比及结论 三.预习内容 注:以下所有找不到的器件均可以通过搜索框搜索 Simulink的启动在MATLAB中键入>>Simulink,进入Simulink library,2014版本的可直接点击MATLAB界面上的Simulink library,在Simulink界面上选择File->New->Model。如图1所示: 图1 Simulink界面 在Simulink一级标题下点击source将step(阶跃函数)拖入空白文件作为

转速给定,也可用两个ramp函数相减,使转速缓慢达到预定转速,如图2: 图2 转速给定 在Simulink一级标题下点击Ports & Subsystems 选择Subsystem放入空白文件并双击,删除In1和Out1的连线,如图3: 图3 子函数模块 选择Simulink>Continuous下的integrator、Simulink>discontinuous下的Saturation、Simulink>math operation下的gain和Add,连好线后保存并返回,作为PI调节器,其中saturation可设置上下限为100和-100,如图4:

图4 PI子函数模块设置 此PI调节器输出结果作为Iq的电流给定,同样方法得到一个PI调节器,输出结果作为电压给定,并设置saturation上下限为380和-380,Simulink下math operation选择sum双击并修改第二个“+”为“-”,如图5: 图5 转速和电流反馈PI调节 选择Simulink>Ports & Subsystems下的Subsystem 拖入并双击进入子系统,并添加2个In1和1个Out1如图6: 图6 接口模块 Simulink>math operation 下选择 Trigonometric Function、Product、Subtract、Add加入文件,设置好后保存并退出,作为逆Park变换,如图7:

详细讲解MOS管驱动电路

详细讲解MOS管驱动电路 来源:21ic 作者: 关键字:MOS管驱动电路电子电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS管的导通电阻、最大电压、最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOS及MOS驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,并非原创。包括MOS管的介绍、特性、驱动以及应用电路。 MOSFET管FET的一种(另一种是JEFT),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到的NMOS,或者PMOS就是指这两种。 至于为什么不适用号耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS,下面的介绍中,也多以NMOS为主。MOS管的三个管教之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的,寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到漏极和源极之间有一个寄生二极管,这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。 MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适用于源极接地的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适用于源极接Vcc的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便的用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是用NMOS。 MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样点电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗,现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫伏左右,几豪欧的也有。 MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失时电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。 导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失,降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。MOS管驱动 跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。这个很容易做到,但是,我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到,在GS、GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大

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