改进型双电源光电耦合上管驱动电路

改进型双电源光电耦合上管驱动电路

在上述双电源光电耦合上管驱动电路方案中，使用光耦的输出直接驱动MOS管，这样会使输出波形严重变形，尤其是波形的下降沿比较缓慢，这主要是由MOS管的G极和s极之间的电容引起的。输出波形为高电平时，给G和s之间的电容充电，使波形上升略缓慢；输出波形变低时，G和s之间的电容通过Rl放电，使MOS管的G极电位下降缓慢，导致了波形下降沿剧烈变形。鉴于MOS管G极和s极之间存在的电容是无法消除的，在借鉴了单片机口线上拉驱动电路的基础上，我们改进了上述的驱动方案，改进型方案如图6所示。

图6 改进型双电源光电耦合上管驱动电路
Fig．6 Advanced H-bridge with Double Power Supplies and Optoisolator

在改进方案中，光耦的输出驱动Ql，Q2组成的差动电路，再由差动电路输出驱动MOS管。由于三极管的极间电容很小，光耦的输出波形变形就很小；并且差动管的驱动能力很强，驱动MOS管时可以使信号变形很小。

这种驱动电路仍然使用了光耦作为两路电源系统的隔离接口，由于光耦的耦合速度受到限制不可能很快，因此这种方案在PWM频率较高时，波形也会发生部分变形。频率越高变形越多，如图7为PWM频率10 k时的波形失真，图8为PWM频率20 k时的波形失真。由图8可以发现，即使在20 k频率时，输出波形相比输入波形也只发生了很小失真，因此这种方案在EPS上管驱动中完全适用。

图8 改进型驱动电路的信号畸变(频率20 k)
Fig．8 Signal Transmogrification of Advanced H-bridge(20 k)