基于IR21844的电机驱动控制系统

迈肯思工控
发布时间:2019-11-27
引 言
    电动机应用的日益广泛,使其驱动控制的研究也越来越成为人们研究的热点。随着功率VMOS器件以及绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的广泛运用,更多场合使用VMOS器件或IGBT器件组成桥式电路,例如开关电源半桥变换器或全桥变换器、直流无刷电机的桥式驱动电路、步进电机驱动电路,以及逆变器的逆变电路。IR(Inter—national Rectifier)公司提供了多种桥式驱动集成电路芯片,本文介绍了IR21844功率驱动集成芯片在直流无刷电机的桥式驱动电路中的应用。该芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件的单片式集成驱动模块,在芯片中采用了高度集成的电平转换技术,大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求,同时提高了驱动电路的可靠性。尤其是上管采用外部自举电容上电,使得驱动电源数目较其他IC驱动大大减少。对于典型的6管构成的三相桥式逆变器,采用3片IR21844驱动3个桥臂,仅需1路10~20 V电源。这样,在工程上大大减少了控制变压器的体积和电源数目,降低了产品成本,提高了系统可靠性。


1 IR21844主要特点及技术参数

    IR21844集成驱动芯片与目前应用的集成驱动芯片相比,具有以下特点:
    ◆该芯片为标准14引脚单片式结构,图1为其引脚
分布图;
    ◆设有悬浮截获电源可自举运行,其高端工作电压最高达600 V,抗du/dt干扰能力为50 V/ns,15 V时静态功耗为1.6 W;
    ◆输出栅极驱动电压范围较宽,为10~20 V;
    ◆IR21844采用CMOS工艺制作,逻辑电路和功率电路共用一个电源,电压范围为10~20 V,适应TTL或CMOS逻辑信号输入;
    ◆采用CMOS施密特触发输入,以提高电路抗干扰能力;
    ◆具有独立的高端和低端2个输出通道,两路通道均带有滞后欠压锁定功能;
    ◆容许逻辑电路参考地(VSS)与功率电路参考地(COM)之间有一5~+5 V的偏移量;
    ◆死区时间可调。
    图1中,引脚1(IN)是逻辑输入控制端;引脚6和12是2路独立的输出,分别是L0(低端输出)和H0(高端输出);引脚7和13分别是VCC(低端电源电压)和VB(高端浮置电源电压);引脚5(COM)是低端电源公共端;引脚11和3分别是VS(高端浮置电源公共端)和VSS(逻辑电路接地端);引脚2(SD)是输出关闭控制端;引脚4(DT)是可调的死区时间输入端。

    其推荐典型工作参数如表1所列,动态传输延迟时间参数如表2所列。

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