3.3、自舉二極管
自舉二極管用于防止上橋MOS管導(dǎo)通時母線高壓反竄入VCC端損壞IR2110芯片。反向耐壓必須大于母線高壓峰值[4],電流必須大于柵極電荷與開關(guān)頻率之積,即
I>F×QG(3)
通常選用漏電流小的快恢復(fù)二極管,反向恢復(fù)時間應(yīng)小于IR2110導(dǎo)通傳播延時典型值120nS。若設(shè)PWM頻率F=10kHz,IRF3205的柵極QG=146nC,則自舉二極管的正向電流
I>F×QG=10×103×146×10-9=1.46MA
4、實驗結(jié)果
在圖1基礎(chǔ)上,用TMS320LF2407A為控制器對他勵直流電機進(jìn)行空載啟動與減速制動控制試驗。電機的銘牌參數(shù)如下:Vn=24V,In=62A,nE=26000R/MIn[10]。主開關(guān)器件為功率MOS-FETIRF3205。PWM恒定頻率為10kHz,通過調(diào)節(jié)PWM的占空比調(diào)節(jié)他勵直流電機的電樞電壓,實現(xiàn)軟啟動與減速制動。
DSP的電機啟動PWM程序初始化設(shè)定占空比從10%開始,每隔20MS,檢測電樞電流ID,若ID超過2IE(IE電樞額定電流),則立即減小CM-PR1,即減小占空比,實施過流保護(hù)。若沒有超過,CMPR1增加一個步距,一般設(shè)定為T1PR周期計數(shù)值的0.2%-0.5%左右。所謂帶載突跳式啟動,保證啟動電磁轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,但又保證啟動電流不超過2倍額定電流(2IE)的逐漸上升軟啟動。DSP的電機減速制動PWM程序是逐漸減少占空比,直到為0。圖3(A)所示為軟啟動占空比達(dá)到30%時IR2110驅(qū)動的輸出的波形;圖3(B)所示為軟啟動結(jié)束占空比達(dá)到90%時IR2110驅(qū)動的輸出波形。

5、結(jié)論
功率MOSFET管集成驅(qū)動電路IR2110的自舉電路簡化了H橋高端懸浮電源配置問題,同時對自舉電路的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提出一定要求,對PWM控制頻率也有一定限制。通過分析IR2110的特性和驅(qū)動MOSFET的應(yīng)用特點,介紹了IR2110的自舉電路優(yōu)化設(shè)計、MOSFET的保護(hù)電路等。在基于TMS320LDF2407A為控制器、IR2110為驅(qū)動器的他勵直流電機H橋PWM調(diào)速系統(tǒng)上實驗表明:IR2110能有效控制功率MOS-FET管實現(xiàn)他勵直流電機的軟啟動和減速制動以及過流保護(hù)。
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