一种三相功率驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种=相功率驱动电路，特别设及一种基于IR2130的=相桥式功率 驱动电路，属于电路技术领域。
【背景技术】
[0002] 在传统的S相桥式电路中，主电路功率开关器件常采用IGBT或M0S阳T等全控型 器件，IGBT、M0SFET都为M0S口极器件，它对口极驱动电路的要求有W下几点：
[000引 1. 口极驱动电路输出的驱动信号相对源极幅值在± 10V~± 15V之间，W保证被 驱动M0S口功率器件饱和导通或可靠关断。
[0004] 2.口极驱动电路的输出阻抗要尽可能的低，W使被驱动的口极电容快速充放电， 使被驱动M0S口功率器件快速导通或关断，W减少开关损耗。
[0005] 3. 口极驱动电路应具有悬浮输出功能，可同时驱动高压侧与低压侧的M0S口功率 器件。
[0006] 4. 口极驱动电路应具有很好的频率特性，在最高工作电压及频率之下，其自身损 耗较少。
[0007] 5.在被驱动功率器件过流、短路或口极驱动电路自身电源过电压或欠电压时，口 极驱动电路能对被驱动M0S口功率器件进行快速有效的保护。
[0008] 6.口极驱动电路要尽可能的简单，其分布参数要尽可能的小。
[0009] 应用分立器件来构成满足上述要求的驱动电路是至今常用的方法之一。由于分立 元件的温度漂移性，版图排列的分布参数等问题难W很好解决，加之每一个M0S口功率器 件需一个口极驱动电路，多功率M0S口器件系统应用该种驱动电路复杂而庞大，使应用受 到了极大限制。构成M0S口功率器件驱动电路的另一个有效办法是采用目前国内市场上可 买到的集成电路巧片一一如IR2110,EXB840等等，该些器件的优点在于简化了驱动电路的 设计，但每一个巧片仍需一到两个悬浮电源，且每片电路仅可驱动一到两只M0S口功率器 件，对=相全桥功率电路，驱动电路独立电源数较多，应用仍有不便。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的：本发明对传统的=相桥式电路结构原理进行改进，减少分立元器 件数量，简化口极驱动电路结构，减少驱动电路独立电源数，提高功率器件导通可靠性。
[0011] 实现本发明目的的技术解决方案为：
[0012] 一种=相功率驱动电路，其特征是，包括方波发生器、时序控制器及功率驱动电 路，其中，功率驱动电路中包括功率驱动器IR2130及六个功率管；
[0013] 方波发生器发出方波信号，作为时序控制器的时钟信号；
[0014] 时序控制器产生=路方波信号，输入到功率驱动器IR2130;
[0015] 功率驱动器IR2130收到时序控制器产生的方波信号，对其进行译码，产生=相 上、下桥臂六路驱动控制信号，施加到六个功率管上，使功率管产生=相功率驱动信号。
[0016] 所述方波发生器中包括石英晶体振荡器和CD4060B计数器，由CD4060B计数器对 石英晶体振荡器产生的频率信号进行分频，输出方波信号至时序控制器。
[0017] 所述方波发生器发出频率2. 4曲Z、低电平0V、高电平5V的方波信号。
[0018] 所述时序控制器中包括=路D触发器和=输入与口，=路D触发器的输出端连接 至S输入与口的输入端。
[001引；个D触发器输出信号分别为Q1、0 1、Q2、0 2Q3、0 3占输入与口输入信号为Q1朽Q3，S输入与口的输出信号作为S个D触发器的清零端。
[0020] 所述时序控制器产生频率400Hz、相位差为120度的S路方波信号。
[0021] 本发明所达到的有益效果：
[0022] 本发明基于功率驱动巧片IR2130实现，具有集成度高、多路输出、单电源驱动等 优点，大大降低了电路设计的复杂度。IR2130固有的死区时间保证同一相上下桥臂两个功 率管不会同时导通，提高了系统的可靠性。本=相功率驱动电路采用大功率开关管，具有大 功率输出功能。
【附图说明】
[0023] 图1 S相功率驱动电路原理图。
[0024] 图2方波发生器原理图。
[00巧]图3时序控制器原理图。
[0026]图 4 HIN1HIN2HIN3 状态转换图。
[0027] 图5 S相功率驱动电路原理图。
[0028] 图6 S相输出时序图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案，而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0030] 本S相功率驱动电路由方波发生器、时序控制器及S相功率驱动电路组成，如图1 所示。其中，方波发生器由石英晶体振荡器和CD4060B计数器组成，时序控制器由=路D触 发器和=输入与口组成，=相功率驱动电路由功率驱动器IR2130及六个功率管输出电路 组成。
[0031] 电路工作过程如下；方波发生器发出频率2. 4曲Z，低电平0V，高电平5V的方波信 号，作为时序控制器的时钟信号。时序控制器产生频率400Hz，相位差为120度的S路方波 信号，输入到功率驱动器IR2130。IR2130接收到此信号，对其进行译码，产生S相上、下桥 臂六路驱动控制信号，六路驱动控制信号经过外围电阻，施加到六个开关管上，使其产生= 相功率驱动信号。下面具体介绍各部分电路的设计过程。
[0032] 1.方波发生器设计
[0033] 图2中，CD4060B是一个分频计，输出频率与输入频率关系如下；f怕n)= f(0(0/2。，当n= 12 时，f(Q12) =f(邸1)/2。= 9. 8304MHz/2 12= 2. 4曲Z。输出的CLK时 钟信号是频率2400化，低电平0V，高电平5V的方波信号，用作后级电路的输入信号。
[0034] 2.时序控制器设计
[0035] 时序控制器的作用是给后级=相功率驱动电路提供六路输入控制信号，如图3所 示。其中，CLK是方波发生器输出的2400化时钟信号；HIN1、HIN2、HIN3是频率400Hz，低 电平0V，高电平5V，相位差120度的S相方波信号。LINKLIN2、LIN3分别与HIN1、HIN2、 HIN3相位相反。
[0036] 图3中，S个D触发器CD4013B分别编号D1、D2、D3。S输入与口CD4073B编号 D4。为便于分析，把D1输出信号编号Q1、01，D2输出信号编号Q2、0 2，D3输出信号编号 Q3、P。由图3可见，S输入与口输入信号为Q1PQ3，输出信号作为S个D触发器的清零 端。根据D1、D2、D3的连线关系，各输出信号满足驱动方程：
[0037] 打（n+1)二Q3U) (1)
[0038] Q2(n+1) =Ql(n) 似
[00