功率放大芯片IR2184介绍

 

IR2184引脚定义：

1. IN一般为脉冲信号，即全桥电路中的pwm波信号，一般可以通过调节它的占空比来控制智能车电机的转速。
2. SD信号为使能信号，高电平有效，芯片工作。
3. Vb是高侧浮动电源输入脚，HO是高侧门极驱动输出，Vs是高侧浮动电源回流。这三个控制上半桥的MOS导通。
4. Vcc是低侧浮动及参考电源输入脚，LO是低侧门极驱动输出，COM是低侧回流。这三个控制下半桥的MOS导

 

 

                             

二.IR2184内部工作原理

 

                             

 

这个驱动设计单从信号逻辑上分析比较容易理解，但想确定电路外围元器件的参数就需要对电路进行深入理解，现在对其进行简单分析不涉及参数计算：

芯片被选中后，SD为高电平。此时，IN的波形与HO端波形相同。即：IN为高电平，HO也为高电平，IN为低电平，HO也为低电平。而LO此时是与HO波形相反。SD为低电平时，电路不工作。

三.全桥驱动原理分析

 
1. 电路首先，单片机能够输出直流信号，但是它的驱动才能也是有限的，所以单片机做驱动信号时，驱动大的功率需要Mos管，来产生大电流从而驱动电机，且占空比大小能够经过驱动芯片控制加在电机上的均匀电压到达转速调理的目的。电机驱动主要采用N沟道MOSFET构建H桥驱动电路，H 桥是一个典型的直流电机控制电路，由于它的电路外形酷似字母 H，故得名曰“H 桥”。4个开关组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠。要使电机运转，必需使对角线上的一对开关导通，经过不同的电流方向来控制电机正反转，其连通电路如图所示（左侧正转，右侧反转）

2.H桥电路

   实践驱动电路中通常要用硬件电路便当地控制开关，电机驱动板主要采用两种驱动芯片，一种是全桥驱动HIP4082，一种是半桥驱动IR2184，半桥电路是两个MOS管组成的振荡，全桥电路是四个MOS管组成的振荡。其中，IR2184型半桥驱动芯片能够驱动高端和低端两个N沟道MOSFET，能提供较大的栅极驱动电流，并具有硬件死区、硬件防同臂导通等功用。运用两片IR2184型半桥驱动芯片能够组成完好的直流电机H桥式驱动电路，而且IR2184价钱低廉，功用完善，输出功率相对HIP4082较低，此计划采用较多。

 

 

                                                                                                                                         

 

另外，由于驱动电路可能会产生较大的回灌电流，为避免对单片机产生影响，最好用隔离芯片隔离，隔离芯片选取有很多方式，如2801等，这些芯片常做控制总线驱动器，作用是进步驱动才能，满足一定条件后，输出与输入相同，可停止数据单向传输，即单片机信号能够到驱动芯片，反过来不行。

3.IR2184使用

  

 

当芯片开始工作后，即;IN端有脉冲波，SD高电平，COM端低电平。当IN1+为高电平时，HO也输出高电平，LO为低电平，此时Q2打开，Q4关闭。而IN1-状态与IN1+相反。Q7关闭，Q9打开。Q9打开将是地线接进来，此时。12V的电源经过IN5819（肖特基二极管）给C118充电，反复充电后，自举电容将会使VB保持10V以上的电压从而使上桥N-MOS管、保持打开状态，从而驱动电机。这种情况下，Q4是关闭状态，及时HO为低电平，电机也不会反转。只有把IN1+和IN1-的状态反转才会实现电机反转。

4.电路中各元器件功能:

IN5819:肖特基二极管，防止电流反向烧坏控制部分的芯片

C118：自举电容。

1.自举电容是利用电容两端电压不能突变的特性，当电容两端保持有一定电压时，提高电容负端电压，正端电压仍保持于负端的原始压差，等于正端的电压被负端举起来了。实际就是正反馈电容,用于抬高供电电压。自举电容就是一个自举电路。
2，自举电路也叫升压电路，利用自举升压二极管，自举升压电容等电子元件，使电容放电电压和电源电压叠加，从而使电压升高．有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。

总结：电路中C118就是使VB在一个较大电压，而HO电压与VB相关这样才能VCC和VB之间电压维持在10V以上保证上桥MOS管处于打开状态。

R113：MOS管栅极电阻。作用：1.作为泄放电阻泄放掉G-S的少量静电，防止mos管产生误动作，甚至击穿mos管（因为只要有少量的静电便会使mos管的G-S极间的等效电容产生很高的电压），起到了保护mos管的作用。即：尽快泄放栅极电荷，将mosguan快速截止。防止全桥短路。

2.为mos管提供偏置电压

一般可以在MOS管并联一个IN4004二极管，来防止MOS管被反向电流击穿（虽然N-mos管自带一个，但有的网上说其性能比好，可以并联一个，几毛钱的事。）

R115：限流电阻。防止电流过大而烧坏元器件。