EVAL-CN0196-EB1Z

该电路是一个由高功率开关MOSFET构成的H桥，由低压逻辑信号控制。它在逻辑信号和高功率桥之间提供了便捷的接口。该桥采用低成本N沟道功率MOSFET，用于H桥的高侧和低侧。该电路还在控制侧和电源侧之间提供了电气隔离。此电路可用于电机控制、带嵌入式控制接口的电源转换、照明、音频放大器和不同断电源。现代微处理器和微转换器通常功耗较低，工作电源电压也较低。2.5V CMOS逻辑输出的源电流和灌电流范围从μA到mA。驱动一个切换12V、峰值电流达4A的H桥，需要使用精心选择的接口和电平转换元件，尤其是在需要低抖动的情况下。ADG787是一款低压CMOS器件，包含两个独立可选的单刀双掷开关。在5V直流电源供电下，低至2V的电压即为有效的逻辑高输入电压。因此，ADG787提供了从2.5V控制信号到驱动ADuM7234半桥驱动器所需的5V逻辑电平的适当电平转换。ADuM7234是一款隔离式半桥栅极驱动器，采用Analog Devices的iCoupler技术，提供独立且隔离的高侧和低侧输出，使得在H桥中能够完全使用N沟道MOSFET。使用N沟道MOSFET有几个优点：N沟道MOSFET的导通电阻通常仅为P沟道MOSFET的三分之一，且最大电流更高；它们开关速度更快，从而降低了功耗；并且上升时间和下降时间是对称的。ADuM7234的4A峰值驱动电流确保功率MOSFET能够非常快速地开关，从而最大限度地减少H桥级的功耗。此电路中H桥的最大驱动电流可达85A，该值受限于MOSFET允许的最大电流。ADuC7061是一款基于ARM7的低功耗精密模拟微控制器，集成了脉宽调制控制器，其输出经过适当的电平转换和调理后，可配置为驱动H桥。EVAL-ADuC7061MKZ提供2.5V逻辑电平PWM信号，而ADuM7234在5V电源供电下的最小逻辑高输入阈值是3.5V。由于这种不兼容性，ADG787开关被用作中间电平转换器。ADG787的最小输入逻辑高控制电压为2V，这与来自ADuC7061的2.5V逻辑兼容。ADG787的输出在0V和5V之间切换，这足以驱动阈值为3.5V的ADuM7234输入。提供了两个跳线，便于配置控制PWM信号的极性。图1所示的H桥中有四个开关元件（Q1、Q2、Q3、Q4）。开关成对导通，要么是左上侧（Q1）和右下侧（Q4），要么是左下侧（Q3）和右上侧（Q2）。请注意，桥同侧的开关永远不会同时导通。开关可以使用MOSFET或IGBT实现，并利用来自控制器的脉宽调制或其他控制信号来开关，从而改变负载电压的极性。低侧MOSFET（Q3、Q4）的源极接地，因此，它们的栅极驱动信号也以地为参考。另一方面，高侧MOSFET（Q1、Q2）的源极电压会随着MOSFET对的开关而切换。因此，栅极驱动信号应参考或“自举”到这个浮动的电压。来自ADuM7234的栅极驱动信号具有每个输入和每个输出之间真正电气隔离的优点。每个输出可以相对于输入以±350V峰值的电压工作，从而支持低侧开关至负电压。因此，ADuM7234能够在各种正或负开关电压范围内，可靠地控制不同MOSFET配置的开关特性。为了安全和测试方便，本设计选择12V直流电源作为供电电源。高侧和低侧栅极驱动器的电源不同。低侧栅极驱动电压是以地为参考的。

• 电机控制
• 电源转换
• 照明
• 音频放大器
• 不同断电源