【導讀】功率MOSFET驅動(dòng)保護電路的設計可直接決定系統對執行機構的驅動(dòng)品質(zhì)。文中針對具體的微電機驅動(dòng)保護系統，有針對性地功率驅動(dòng)保護電路進(jìn)行計算分析與設計。實(shí)驗證明該電路設計簡(jiǎn)單可靠，驅動(dòng)與保護效果良好，完全可以滿(mǎn)足控制系統對執行機構的驅動(dòng)要求。
永磁無(wú)刷直流電機是隨著(zhù)高性能永磁材料、電機控制技術(shù)和電力電子技術(shù)發(fā)展而出現的一種新型電機，它既具有交流電機結構簡(jiǎn)單、運行可靠、維護方便、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電機運行效率高、無(wú)勵磁損耗及調速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，且還具有功率密度高，低轉速，大轉矩的特點(diǎn)。它的應用已從最初的軍事工業(yè)，向航空航天、醫療、信息、家電以及工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域迅速發(fā)展。
圖1是由IR2130組成的無(wú)刷直流電機驅動(dòng)原理圖為便于表示只畫(huà)出其中一個(gè)橋臂的電路示意圖，通過(guò)IR2130輸入信號控制MOSFET的開(kāi)關(guān)，由此驅動(dòng)無(wú)刷直流動(dòng)機。C1是自舉電容，為上橋臂功率管驅動(dòng)的懸浮電源存儲能量，D1的作用是防止上橋臂導通時(shí)母線(xiàn)電壓倒流到IR2130的電源上而使器件損壞，因此D1應有足夠的反向耐壓，當然D1與C1串聯(lián)也是為了滿(mǎn)足主電路功率開(kāi)關(guān)頻率的要求，D1應選快速恢復二極管。 R1、R2、R10、R11、R12、C4組成過(guò)流檢測電路。R5、R6為柵極驅動(dòng)電阻，D4、D5為功率管提供了一個(gè)低阻抗的放電回路，使功率管能夠快速的泄放電荷。
圖1：無(wú)刷直流電機驅動(dòng)原理圖
功率場(chǎng)效應管的柵極與源極之間并聯(lián)了一個(gè)電阻和一個(gè)齊納二極管，電阻的作用是降低柵極與源極間的阻抗，齊納二極管的作用是防止柵極與源極間尖端電壓擊穿功率管。同時(shí)在功率場(chǎng)效應管的漏極與源極之間并聯(lián)了一個(gè)RC電路和齊納二極管，由于器件開(kāi)關(guān)瞬間電流的突變而產(chǎn)生漏極尖峰電壓，所以必須加上RC緩沖電路和齊納二極管對其進(jìn)行保護。
在實(shí)際應用中柵極的驅動(dòng)波形如圖4所示，此波形是在電機3000RPM時(shí)的驅動(dòng)波形，可以看出此波形完全能夠滿(mǎn)足要求，同時(shí)進(jìn)行了短路、電機堵轉等試驗，圖1電路也能過(guò)很好地保護功率MOSFET管。
圖2：柵極驅動(dòng)波形
