请问如何把PWM信号反向，然后给MOS 管？

wolfcan

请问如何把PWM信号反向，然后给MOS 管？ [复制链接]

 

各位专家好，小弟做控制算法的，但是需要做一块硬件电路做实验。现在有个问题请教大家（对于各位可能比较简单，但是对我来讲很困难，我对电路一点都不了解）；请各位大师不吝赐教，让我尽快解决硬件的问题。谢谢，进入正题：

我现在想让芯片IR2102高端和低端分别输出高低电平相反的PWM波来驱动两个MOS管，如图1所示。根据我对IR2102芯片手册的理解，IR2102的两个信号输入端分别给高低电平相反的PWM波信号即可（好像IR2102只是提高了驱动能力，这是我的粗浅理解），如图2（目前图2中两个输入是同一个信号，所以目前两个MOS管是同时打开和关闭的）；
我从上位机上可以产生PWM信号用来驱动其中一个MOS管，但是如何产生对应的高低电平相反的PWM波驱动另一个MOS管呢？我的想法是在IR2102的第二个输入端前先加上一个可以使得PWM波反向的电路（或芯片），然后再流进IR2102，这样IR2102就可以产生一组高低电平相反的PWM波。
但是我不知道一般都用什么芯片或者电路来实现PWM波的反向？求各位师傅们指点一下，让我尽快做好硬件，然后去主攻我的算法，谢谢。

ywlzh

既然是PWM 占空比互补 是不是你要的反向？

30% 与 70%

40% 与 60%

50% 与 50%

...........................

wolfcan

ywlzh 发表于 2016-9-21 20:59
既然是PWM 占空比互补 是不是你要的反向？

30% 与 70%

40% 与 60%

50% 与 50%

............. ...

谢谢您这个提议，但是我的只有一个PWM信号输入，不能用两路PWM来解决

dontium

首先，楼主要区分 ：反向 、反相


对于这个问题，驱动MOS管时，PWM信号的输出，如果是由单片实现的，在单片机输出时，就搞定了的，即，输出互补的PWM信号。
如果使用其它方法实现，或没办法产生互补信号时，可以由驱动IC实现，选择合适的IC即可  ------ 找找看，有反相驱动和同相驱动。

最笨的办法，是将它加个反相器，

ienglgge

串联一个门电路就可以了。比如74LS00。与非门，逻辑很简单。最好两个输入端都和处理前的pwm相连。然后，分别同向和反向输出，这样，输出的两个信号同步性好一些。  还要注意，输入端和输出端的电平是多少。这个芯片是5v的。尤其是输出端，如果输出端不能承受5V，就分压。

wolfcan

ienglgge 发表于 2016-9-21 21:30
串联一个门电路就可以了。比如74LS00。与非门，逻辑很简单。最好两个输入端都和处理前的pwm相连。然后，分 ...

师傅，谢谢师傅您的指点。我还有句话不明白，“然后，分别同向，反向输出”，您是指如图图1所示的连接吗？这样经过反相器的输出Y1和原来PWM信号Y2就是反向的了，您是这个意思吗？

maychang

使用IR2102这样的芯片，半桥的两支功率MOS管并非反相(一支导通时另一支关断)，而是带有死区的反相信号。每支功率MOS导通时间是可以调节的。正因为导通时间可以调节，这种控制方式才叫做PWM(脉冲宽度调制)。
仅仅增加一个反相器，一支功率MOS管导通时间减少时另一支导通时间在增加，这是不行的。

maychang

“根据我对IR2102芯片手册的理解，IR2102的两个信号输入端分别给高低电平相反的PWM波信号即可”
这个理解是错误的。

wolfcan

maychang 发表于 2016-9-21 21:53
使用IR2102这样的芯片，半桥的两支功率MOS管并非反相(一支导通时另一支关断)，而是带有死区的反相信号。每 ...

非常感谢您；您说的没错，现在用的IR2102驱动的两路MOS管就是同相的，我就是想让这两个mos管开关相反，不知道应该怎么实现，能否指点一下怎么实现呢？您说的太专业，我一点也不懂，谢谢您

elvike

wolfcan 发表于 2016-9-21 22:26
非常感谢您；您说的没错，现在用的IR2102驱动的两路MOS管就是同相的，我就是想让这两个mos管开关相反，不 ...

赞成maychang老师的说法，光互补是不行的，这样是把开关理想化了，互补之间还要考虑死区的问题。如果你用一个信号去做互补相当于没有死区，这样是不行的。最好是从主控IC重新做一路信号，这样从时序的角度也更合理，因为比如你给LIN这一路多加了个逻辑电路，这个逻辑电路的传输延时要考虑。

maychang

wolfcan 发表于 2016-9-21 22:26
非常感谢您；您说的没错，现在用的IR2102驱动的两路MOS管就是同相的，我就是想让这两个mos管开关相反，不 ...

“我就是想让这两个mos管开关相反”
如果是这个要求，实现起来非常简单，如4楼dontium所说，“加个反相器”即可。

问题在于：这样产生的两路信号，经过反相器的那一路并不是PWM信号，经过反相器的那路信号再经IR2102也不能“产生一组高低电平相反的PWM波(此时IR2110产生的并不是PWM波)”。

如果还不明白，请声明。我画出几种情况的波形来，可能你就明白了。

gh131413

MCU手册一般都会有寄存器配置：比如某2位为10时比较时清零，TOP时置位，相反的话01比较时置位，TOP时清零……

wolfcan

maychang 发表于 2016-9-22 00:59
“我就是想让这两个mos管开关相反”
如果是这个要求，实现起来非常简单，如4楼dontium所说，“加个反相 ...

非常感谢您maychang老师，感觉和你们专业人士交流我自己什么都不懂。您有几句话我不是很懂。不知道您能否结合图来讲解一下？第一句：“半桥的两支功率MOS管并非反相(一支导通时另一支关断)，而是带有死区的反相信号”，什么是带死区的反相信号？
我查了死区的概念（大概就是两个管子之间不能同时导通，他们两个分别导通时之间的时间），大概自己画了一下如图1，0.5的占空比。但是有问题啊，B可以等A关闭后延迟一会打开，但是后边A再次打开的时候B还没有关闭啊？

第二句：问题在于：这样产生的两路信号，经过反相器的那一路并不是PWM信号，经过反相器的那路信号再经IR2102也不能“产生一组高低电平相反的PWM波(此时IR2110产生的并不是PWM波)”【这句话也不明白，为什么这一路不再是PWM信号，反向后的信号经过2102后为什么不能产生电平相反的波形呢？2102输入相反的，输出应该是相反的？】，不知道老师能否用图给解释一下？


第三：我是想请教老师给一个解决方法，如何实现两个MOS管分时开通？图2中原图是目前的两个mos管同时开通方案，①是我自己最开始的想法，直接加一个反相器；②③是用两个IR2102来制造两路PWM信号，但是这两个怎么保证两个MOS管分时打开呢？请老师给个方案？谢谢

wolfcan

elvike 发表于 2016-9-22 00:54
赞成maychang老师的说法，光互补是不行的，这样是把开关理想化了，互补之间还要考虑死区的问题。如果你用 ...

谢谢您elvike老师，我不是很明白您的意思：
您说 “最好是从主控IC重新做一路信号，这样从时序的角度也更合理，因为比如你给LIN这一路多加了个逻辑电路，这个逻辑电路的传输延时要考虑。”
您说的从主控IC重新做一路信号，是指上位机再产生一路PWM波，然后用同样的两个并行电路结构分别控制MOS管吗？
您是指图中2的结构还是3的结构？

请问老师您有没有推荐方案，能不能用图简单的画一下？因为我对电路这些东西不懂。我想尽快解决问题，然后做自己主攻的方向。谢谢您

wolfcan

gh131413 发表于 2016-9-22 12:05
MCU手册一般都会有寄存器配置：比如某2位为10时比较时清零，TOP时置位，相反的话01比较时置位，TOP时清零… ...

谢谢您，不过，您说的这个是上层对PWM波的控制吗？我上层是用dspace来输出PWM波的，然后来开关MOS管。

harchy

告诉你一个最简单办法：
信号出来推2个三极管，一个NPN,另一个PNP型，也可采用MOS管，输出就可以有2路同步反向信号了。

ienglgge

wolfcan 发表于 2016-9-21 21:49
师傅，谢谢师傅您的指点。我还有句话不明白，“然后，分别同向，反向输出”，您是指如图图1所示的连接吗 ...

不好意思，描述有点问题，你这个图是可以用的。有几句说的不对。不用管了。

qwqwqw2088

其实问题的本质就是用IR2101做的全桥驱动，全桥逆变电路
负载一般就是电机什么的
至于PWM波，可以让MCU产生，
也可用专门的PWM芯片产生

当然如楼上几位所说，波形互补之间还要考虑死区的问题

wolfcan

qwqwqw2088 发表于 2016-9-23 08:33
其实问题的本质就是用IR2101做的全桥驱动，全桥逆变电路
负载一般就是电机什么的
至于PWM波，可以让MCU产 ...

谢谢您，确实是一个全桥逆变电路，请问要产生一个互补波形，如何考虑这个死区问题，不烧mos管呢？

wolfcan

harchy 发表于 2016-9-22 13:23
告诉你一个最简单办法：
信号出来推2个三极管，一个NPN,另一个PNP型，也可采用MOS管，输出就可以有2路同步 ...

谢谢您，请问这样会不会烧mos管？听楼上几位老师说，两个mos管在开通关断的时候可能会有短路的情况发生。