PDF《电路笔记》

隔离全桥驱动电路 评估和设计支持 电路评估板 CN-0196电路评估板(EVAL-CN0196-EB1Z) ADuC7061迷你套件(EVAL-ADuC7061MKZ) 设计和集成文件 原理图、布局文件、物料清单 电路功能与优势 本电路是一个由高功率开关MOSFET组成的H电桥,由低压 逻辑信号控制,如图1所示.

该电路为低电平逻辑信号和高 功率电桥提供了一个方便的接口.H电桥的高端和低端均 使用低成本N沟道功率MOSFET.该电路还在控制侧与电源 侧之间提供隔离.本电路可以用于电机控制、带嵌入式控 制接口的电源转换、照明、音频放大器和不间断电源(UPS) 等应用中. 现代微处理器和微控制器一般为低功耗型,采用低电源电 压工作.2.5 V CMOS逻辑输出的源电流和吸电流在μA到mA 范围.为了驱动一个12 V切换、4 A峰值电流的H电桥,必 须精心选择接口和电平转换器件,特别是要求低抖动时. ADG787是一款低压CMOS器件,内置两个独立可选的单刀 双掷(SPDT)开关.采用5 V直流电源时,有效的高电平输入 逻辑电压可以低至2 V.因此,ADG787能够提供驱动半桥驱 动器ADuM7234所需的2.5 V控制信号到5 V逻辑电平的转换. ADuM7234是一款隔离式半桥栅极驱动器,采用ADI公司 iCoupler?技术,提供独立且隔离的高端和低端输出,因 而可以专门在H电桥中使用N沟道MOSFET.使用N沟道 MOSFET有多种好处:N沟道MOSFET的导通电阻通常仅为 P沟道MOSFET的1/3,最大电流更高;

切换速度更快,功耗 得以降低;

上升时间与下降时间是对称的. ADuM7234的4 A峰值驱动电流确保功率MOSFET可以高速 接通和断开,使得H电桥级的功耗最小.本电路中,H电桥 的最大驱动电流可以高达85 A,它受最大容许的MOSFET电 流限制. ADuC7061是一款低功耗、基于ARM7的精密模拟微控制器, 集成脉宽调制(PWM)控制器,其输出经过适当的电平转换 和调理后,可以用来驱动H电桥. 电路描述 2.5 V PWM控制信号电平转换为5 V EVAL-ADuC7061MKZ提供2.5 V逻辑电平PWM信号,但ADuM7234在5 V电源下的最小逻辑高电平输入阈值为3.5 V. 由于存在这种不兼容性,因此使用ADG787开关作为中间电 平转换器.ADG787的最小输入逻辑高电平控制电压为2 V, 与ADuC7061的2.5 V逻辑兼容.ADG787的输出在0 V与5 V 之间切换,足以驱动3.5 V阈值的ADuM7234输入端.评估 板提供两个跳线,便于配置控制PWM信号的极性. Rev.0 Circuits from the Lab? circuits from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any Circuits from the Lab circuits. (Continued on last page) One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com/zh Fax: 781.461.3113 ?2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 电路笔记 CN-0196 Circuit from the LabTM 实验室电路是经过测试的电路设 计,用于解决常见的设计挑战,方便设计人员轻松快 捷地实现系统集成.有关更多信息和技术支持,请访 问:www.analog.com/zh/CN0196. 连接/参考器件 ADuM7234 隔离式精密半桥4 A驱动器 ADG787 2.5 ?、CMOS、低功耗、双通道2:1开关 ADuC7061 基于ARM7的微控制器,内置双通道24位Σ-Δ型ADC ADuM3100 数字隔离器 ADP1720