2453全橋驅動電路 硬體電路的互鎖實現

2021-10-16 01:34:46 字數 1855 閱讀 1477

電源驅動中,尤其是數字由dsp或者微控制器發出的脈寬訊號通常由於驅動能力和電平幅值的限制,需要進行驅動能力放大和電平變換,下面介紹一種滿足這兩個功能的晶元。

門極驅動晶元ucc27524的應用—pwm互鎖和電平變換

1、ucc27524管腳排布及引腳功能說明

2、ucc27524的功能框圖如下

功能塊說明

(1)輸入訊號都是帶施密特觸發器,利用視窗或回差電壓可以防止誤觸發,提高抗干擾能力;

(2)輸入使能訊號ena和enb都是弱上拉(弱上拉:用大阻值連線電源);輸入訊號ina和inb都是弱下拉(弱下拉:用大電阻接地),無論上拉還是下拉都是為了抗干擾作用,因為輸入浮空時,訊號狀態不定(高或者低),輸出邏輯容易出錯;

(3)邏輯單元,是判斷輸出狀態的電路單元,用"與門"邏輯實現;

(4)電平變換單元,假設輸入訊號是微控制器或dsp發出,一般電平都是3.3v左右,驅動后級一般是15v,因此利用電平變換單元可以實現電平變換。

3、ucc27524的應用—pwm互鎖電路

(1)引言—全橋或半橋的驅動時序

如下圖是常見的h橋電路(或稱為全橋電路拓撲),"t1"和"t3"上管和下管結構稱為半橋結構,控制中要求上管和下管驅動訊號互補;"t2"和"t4"同樣也是乙個半橋結構,驅動控制訊號同樣也是互補。整個h橋"t1"和"t4"驅動訊號相同,"t2"和"t4"驅動訊號相同,"t1、t4"和"t2、t3"驅動訊號互補。

假如任意乙個半橋結構,上管和下管的訊號相同,那麼則會出現橋臂直通的問題。

(2)針對可能出現的上下管驅動邏輯出現錯誤導致上管和下管(t1和t3或者t2和t4)直通,必須做上下管的互鎖。

互鎖,假如都為高電平開通有效,上管和下管驅動訊號要進行相互制約,當上管為高電平,下管必須為低電平,反之下管為高電平,那麼上管必須為低電平,形成掣肘關係,那麼我們利用ucc27524如何實現電平轉換和pwm訊號互鎖

電平轉換,pwm1-in — pwm1,只要vdd引腳供電如15v,那麼當pwm1-in和ena輸入有效時,輸出電平是15v。同樣pwm2-in — pwm2,一樣的道理。

互鎖功能,上面我們已經說了互鎖原理,如下圖是上管和下管訊號的制約電路,實質是乙個非門邏輯,當pwm1-in為高時,en-pwm2為低,那麼無論pwm2-in什麼狀態,對應pwm2都是無效(低電平),只有pwm1-in為低電平時,pwm2-in對應輸出的pwm2才有效,這就實現了完全的上管和下管的制約;第二路訊號道理也相同。

上面就是通過ucc27524使能端以及電平轉換單元實現的互鎖和電平轉換功能。

上面實現電平轉換和互鎖,驅動訊號當然不能直接去驅動上管和下管,因為上管是參考對系統來說是浮動的,所以還應該進過後級隔離變換才可以直接驅動。

隔離驅動方式:前面介紹過變壓器隔離驅動,當然光耦也是可以進行隔離驅動的,如下是光耦示意圖。

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