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IR2101 用于H半桥的问题

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-05-08 02:58
  • 提问者网友:谁的错
  • 2021-05-07 19:24

小弟,课余时间如上图在学校焊接电路,场效应管IRF540,TOLOAD准备接负载电机,电源29V。HIN/LIN输入2V多的PWM,VCC接15V,二极管使用高速二极管。现在,R1接近0时,LO输出16V左右的PWM,波形完美,下桥臂满足了设计要求。试验发现,C1,C2的容量对L0的输出几乎没什么影响。H0理论上将输出(29+15)V左右的PWM,但实际,调整C1,C2,R1的值,HO无法正常输出PWM(C1=100UF,C2用过我能找到的电容都试验过,R1是5K的电位器)

问题,(1)如何配置使我的电路正常工作

(2)输入端HIN,LIN的幅值是否有最小值要求?3V是否过小?

(3)电容使用电解的还是独石的

肯定有用IR2101做过H桥控制电机的,希望大家能给我点帮助,或能启发一下小弟的,小弟都送分啊~~

最佳答案
  • 五星知识达人网友:想偏头吻你
  • 2021-05-07 20:56
看手册 http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2101.pdf 首先强调一点,MOS管导通需要一个大电流(要不然用驱动干什么),所以那个R1必须扔了或者用个几Ω的就行了。2101最小输入逻辑电压3V,所以PWM幅度最好是》=3.3V,二极管最好用肖特基,如IN5822,MBR0540等,C2是自举电容,漏电流一定要小,ESR小,保证充电的迅速。应该是使用陶瓷电容,这种电容漏电流最小,ESR很低(反正我一直用的陶瓷没怎么出过问题),注意电容耐压>2倍电源电压,12V电源的话用个耐压50V-100V的吧。容量有个1-几uf就行,具体看MOS管Qg的大小,越大容量越大,也可以计算的 【 最长导通时间。在最长导通时间结束时,功 率MOSFET栅极上的电压必须足够高,以保持器件充分导通。从C2. 5 抽取的稳态电流等于高压侧通道的静态电流( IQBS) ,此限制可转化为下式:
C2 > 2 IQBS ·ton/ ( Vcc - u1 - 10),在自举电容充电路径上有电压降u1 。】
数字电与功率电要共地,要隔离两者的话应该用光耦隔离输入PWM信号,TLP113光耦一边输入(电源为数字电路电源一般是3.3V或者5V),另一边输出,用5V电使PWM幅度为5V。至于其他光耦看看手册就行了。下面抄一段IR的原著

Bootstrap capacitor leakage current is only relevant if the bootstrap capacitor is an electrolytic capacitor, and can be ignored if other types of capacitor are used. Therefore it is always better to use a non-electrolytic capacitor if possible.

The following equation details the minimum charge which needs to be supplied by the bootstrap
capacitor:*********************************(图片)EQ(1)
where:
Qg=Gate charge of high side FET f=frequency of operation
Icbs(leak)=Bootstrap capacitor leakage current
Qls = level shift charge required per cycle = 5nC (500V/600V IC’s) or 20nC (1200V IC’s)

The bootstrap capacitor must be able to supply this charge, and retain its full voltage, otherwise there will be
a significant amount of ripple on the Vbs voltage, which could fall below the Vbsuv undervoltage lockout, and
cause the HO output to stop functioning. Therefore the charge in the Cbs capacitor must be a minimum of
twice the above value. The minimum capacitor value can be calculated from the equation below.
*********************************(图片)EQ(2)
Where:
Vf = Forward voltage drop across the bootstrap diode VLS = Voltage drop across the low side FET
(or load for a high side driver)
VMin = Minimum voltage between VB and VS



全部回答
  • 1楼网友:底特律间谍
  • 2021-05-07 21:46
根据现象,你的电容C2出了问题,C2是个自举电容,电解电容不适合用在这个地方,应该是陶瓷电容或者其他高频电容,就是要充放电快的。C2是你上半桥能否正常的关键。数据手册上推荐C2(0.1~1uF)具体也有人在网上分析过,大小和占空比有关系。R1和R2实际上保护的作用,你可以想成保险丝。所以取值不宜过大。为了验证效果,你可以先不要这两个电阻,只是电路粗糙了点,但是不会影响你的实验结果。祝你成功!
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