PWM之MOS管推动图文分析-KIA MOS管

PWM之MOS管推动

PWM MOS管驱动实际是将PWM信号经过MOS进行功率放大，将PWM信号变成具备一定功率输出或有一定电流灌入能力的PWM波形。其常见的电路有PWM MOS管底边驱动，半桥输出、H桥输出和三相全桥输出。

其具体应用有如下应用：

PWM MOS管底边驱动：常见于斩波器(串励电机控制器)、反激式开关电源功率驱动、Boost升压电路、N型信号功率放大等各类电路中。

半桥输出：常见于高频谐振电源电路、大功率电磁炉等

H桥：两个半桥构成一个H桥，常见于开关电源、高频焊机、大功率电磁炉、单相逆变器、有刷电机驱动等

三相全桥：常见在变频器、伺服驱动、无刷电机驱动等相关电机的驱动方面

根据以上我们做出以下常见电路：

PWMMOS管底边驱动：

此电路中，PWM信号驱动Q1，Q1具备较强的光电流能力，此电路可以控制有刷电机单向旋转、可以驱动大功率继电器、LED、指示灯等相关负载。

此电路中C10与D5构成灭弧电路，C10抑制Q1关断瞬间，J6第二脚的电压瞬间上升，通过C10，将此时刻的电压上升斜率降低，给D5二极管续流相应提供了一个反应时间。

D5具备续流的作用，Q1关断后，负载电流不能瞬间消失，当J6 第二脚电压大于第1脚电压时，电流会通过D5进行回馈到VCC_12中。

半桥输出：如下图是一个IR2103的典型半桥驱动电路

其中IR2103是典型的半桥驱动芯片，半桥驱动芯片目前市面上有很多，诸如FAN7382、FAN7390、IR2101、IR2102、IR2103、IR2108、IR2113、NCP5106、NCP5181、NCP5304、ADuM3223、ADuM4223等等。

其中图中所示：

C1 为IR2103 逻辑电源滤波电容；

C2为高边MOS驱动电源自举电容；

C3为高压电源滤波电容；

HIN为高边驱动信号，高有效；

LIN为底边驱动信号，低有效；

D1二极管为高边电源续流二极管，通过与C2自举电容、负载端(TO LOAD)脉冲波形配合，完成VB高边电源的电压举升。

注：半桥在工作时，Q1与Q2不能同时打开，若同时打开，会导致电源通过两个MOS管对地短路而造成电路永久性损坏。

该电路中，PWM控制HIN与LIN端，可实现控制MOS管输出，达到PWM功率放大的作用。其中MOS管中都内嵌续流二极管，因此在实际电路设计中，没有额外的追加续流二极管。

H桥电路：

H桥电路就是两个半桥电路中间加一个负载，该电路结构形状类似于大写的“H”，因此成为H桥基本电路，如下图所示：

其中QA、QB、QC、QD可以三极管、MOS管或IGBT，其中低压直流电机驱动或小功率电源驱动中采用N-MOS管较多，小信号、小功率采用互补性三极管或MOS管，输入高压大功率电源、大功率高频炉、大功率焊机会采用IGBT；

两边半桥采用半桥驱动芯片驱动，PWN信号通过控制半桥芯片，实现H桥的驱动。从而实现电机的驱动，电源谐振电路驱动，高频谐振电路驱动。

三相全桥是由三个半桥构成三相负载驱动的电路。其基本结构如下：

其中

VT1、VT4、D1、D4构成一个半桥

VT3、VT6、D3、D6构成一个半桥

VT5、VT2、D5、D2构成一个半桥

三相全桥电路常见在三相逆变器、变频器、伺服驱动、无刷电机驱动等相关电机的驱动方面，生活中涉及到的东西有电动自行车驱动器、电动汽车驱动器、电动大巴驱动器、供水管道电机驱动、供热管道电机驱动、楼宇排风电机驱动、变频空调电机驱动等等。

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