功率缓冲器为何物

只看该作者 · 2014-5-17 23:05

最近要做大功率无刷电机控制器，选了IR2130作为MOSFET的驱动器。PWM频率8KHz，MOS管为irfs4127。
现在涉及到MOS管并联驱动的问题，一个桥臂要并联9个MOS管，这样一来就必须增大栅极驱动电流。
IR在一篇应用手册中给了这样两个电路。

下面是IR给出的电路说明。

模块和其他并联MOS门功率晶体管有时还要求更多的电流和更低的门驱动阻抗。如图11所示的高
输入阻抗功率缓冲器电路具有8A峰值输出电流。它可以靠近功率模块进行安装，从而降低了门驱
动环路的电感，改进了抗dv/dt诱导导通的能力。他吸取可以忽略的静态电流，可通过自举电容来
供应。这个缓冲器从IRS2110或者具有较小门驱动能力的MGD中接受驱动信号，然后驱动有着
600nC总门极电荷的IGBT模块。Q1和Q2是用于Q3和Q4的低电流驱动器，而Q3和Q4可以选择一
定的大小尺寸来满足峰值输出电流要求。当输入信号改变了状态，R1限制流经Q1和Q2的电流几
个ns，然后两个晶体管导通；当输入信号建立新的状态时，驱动器晶体管快速的对导流输出晶体
管的门极电容进行放电，迫使它到关闭状态。同时，其他输出晶体管的门极将通过R1进行充电，
导通时间受R1和输出晶体管的输入电容所形成的RC时常系数所延迟。

这个所谓功率缓冲器为何物，什么原理，是否有起到增大输出电流的作用。

1万 · 2014-5-17 23:14

它用一个PMOS和一个NMOS构成类似于CMOS反相器的结构，用两级达到极性相同。。。。。
选择合适的MOS管可以达到电流放大的目的。

只看该作者 · 2014-5-18 00:13

本帖最后由 lzlz70707 于 2014-5-18 00:15 编辑

我百度到了一个CMOS反相器内部原理图，貌似与上图有所不同。

1万 · 2014-5-18 00:35

哪里不同？

3万 · 2014-5-18 00:36

lzlz70707 发表于 2014-5-18 00:13
我百度到了一个CMOS反相器内部原理图，貌似与上图有所不同。

你这个输出输入反相，首帖图是同相。

“缓冲”的意思，是负载(最后那些IGBT模块的输入)太重，IR2110光耦力所不及，所以在中间插入的一级放大电路。不仅是开关电源里面这样称呼，高频(发射机)里面也这样称呼。

1万 · 2014-5-18 00:36

中间100R的电阻，请忽视它吧。。。

1万 · 2014-5-18 00:41

100R的电阻用来抑制状态转换时的电流脉冲——不要（0R）其实也可以。

1万 · 2014-5-18 07:58

“缓冲”器，字面意思就是缓和影响程度
在模电中，它是指插在控制信号与功率输出之间的中等功率放大级，一般不改变信号其他特征
“缓冲”器多指功率驱动的“设计跟随器”，电压增益=0
终极应用就是主图中的“互补推挽射随器”，可以驱动具有较大容性输入特性的末级功放

只看该作者 · 2014-5-18 11:46

Lgz2006 发表于 2014-5-18 07:58
“缓冲”器，字面意思就是缓和影响程度
在模电中，它是指插在控制信号与功率输出之间的中等功率放大级，一 ...

也就是说这四个MOS管的作用就在保证输出电压与输入电压一致的情况下，增大输出电流。

只看该作者 · 2014-5-18 11:51

maychang 发表于 2014-5-18 00:36
你这个输出输入反相，首帖图是同相。

“缓冲”的意思，是负载(最后那些IGBT模块的输入)太重，IR2110光耦 ...

我没想通Q1 Q2 Q3 Q4这四个管子是怎么导通的。求指点。

1万 · 2014-5-18 11:54

lzlz70707 发表于 2014-5-18 11:46
也就是说这四个MOS管的作用就在保证输出电压与输入电压一致的情况下，增大输出电流。 ...

不要强调“输入出一致“
而是说“不放大电压“

1万 · 2014-5-18 11:57

lzlz70707 发表于 2014-5-18 11:51
我没想通Q1 Q2 Q3 Q4这四个管子是怎么导通的。求指点。

工作原理真的和CMOS反相器是一样的。。。。。。。。。。

3万 · 2014-5-18 11:58

lzlz70707 发表于 2014-5-18 11:51
我没想通Q1 Q2 Q3 Q4这四个管子是怎么导通的。求指点。

原图各9110管子都画反了，你把各9110都反过来就看出来了。

只看该作者 · 2014-5-18 15:51

王奉瑾发表于 2014-5-18 15:27
2110驱动不了
换方案吧

还有更好的方案么，求指点。

2万 · 2014-5-18 16:08

本帖最后由 PowerAnts 于 2014-5-18 16:10 编辑

楼主放心地用你主楼的驱动电路，两个红框是“超级图腾柱”驱动能力取决于末级一对MOSFET的Idm，蓝线框为双绞线，用最小的环路面积，开尔文接法，干扰控制在最小程度。驱动并联的多个功率管时，建议在每个受驱的功率管栅极部位串一个几R的阻尼电阻。

修改原因：增加红体字部份