应用的日益广泛，使其驱动控制的研究也慢慢变得成为人类研究的热点。随着功率VMOS器件以及绝缘
双极晶体管(IGBT)器件的广泛运用，更多场合使用VMOS器件或IGBT器件组成桥式电路，例如
的逆变电路。IR(International Rectifier)公司提供了多种桥式驱动集成电路芯片，本文介绍了IR21844功率驱动集成芯片在直流无刷电机的桥式驱动电路中的应用。该芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件的单片式集成驱动模块，在芯片中采用了高度集成的电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求，同时提高了驱动电路的可靠性。尤其是上管采用外部自举电容上电，使得驱动
数目较其他IC驱动大幅度减少。对于典型的6管构成的$三相桥式逆变器，采用3片IR21844驱动3个桥臂，仅需1路10～20 V电源。这样，在工程上大幅度减少了控制变压器的体积和电源数目，降低了产品成本，提高了系统可靠性。
设有悬浮截获电源可自举运行，其高端工作电压最高达600 V，抗du/dt干扰能力为50 V/ns，15 V时静态功耗为1.6 W;
IR21844采用CMOS工艺制作，逻辑电路和功率电路共用一个电源，电压范围为10～20 V，适应TTL或CMOS逻辑信号输入;
具有独立的高端和低端2个输出通道，两路通道均带有滞后欠压锁定功能;
容许逻辑电路参考地(VSS)与功率电路参考地(COM)之间有一5～+5 V的偏移量;
图1中，引脚1(IN)是逻辑输入控制端;引脚6和12是2路独立的输出，分别是L0(低端输出)和H0(高端输出);引脚7和13分别是VCC(低端电源电压)和VB(高端浮置电源电压);引脚5(COM)是低端电源公共端;引脚11和3分别是VS(高端浮置电源公共端)和VSS(逻辑电路接地端);引脚2(SD)是输出关闭控制端;引脚4(DT)是可调的死区时间输入端。
图2为IR21844的典型应用电路。Vcc接电源端，为逻辑部件和功率器件供电;IN端接输入控制信号，一般接PWM信号;输出端HO和LO的波形分别与IN端输入波形逻辑相同和相反，幅值有一定的放大(10～20 V)，输入/输出时序图如图3所示;SD端接低电平时，H0和LO正常输出，接高电平时，2个输出端被封锁;DT为死区时间调整端，因为桥式电路同一桥路的上下管不能同时导通，否则会造成管子短路，因此就需要一个死区时间。由于H0和LO的输出逻辑相反，所以从逻辑上来说，不会造成直通，但是在换向的瞬间仍有可能造成直通。可在DT端外接一个电阻Rdt，通过调整该电阻的阻值就能调节死区时间;同时，开通延时时间为680 ns，大于关断延时时间的270 ns，从而避免桥路的直通，死区时间典型值为5s(如表2所列)。
图2中，C2为自举电容。在T2导通、T1关断期间，VCC经D1、C1、负载、T2给C1充电，以确保当T2关断、T1导通时，T1管的栅极靠Cl上足够的储能来驱动。这就是高端的自举供电。若负载阻抗较大，C2经负载降压充电较慢，使得T2关断、T1导通，C2上的电压仍充电不到自举电压8.3 V以上，那么输出驱动信号会因欠压被片内逻辑封锁，T1就无法正常工作。为此，C2的选择就显得很重要，一般用1个大电容和1个小电容并联使用，在频率为20 kHz左右的工作状态下，选用1.0F和0.1F电容并联。并联高频小电容用来吸收高频毛刺干扰电压。驱动大容量的IGBT时，在工作频率较低的情况下，要注意自举电容电压稳定性问题，上管的驱动波形峰顶假如慢慢的出现下降的现象，则要选取大的电容。
显然每个周期T1开关一次，C2就通过T2开关充电一次，因此自举电容C2的充电还与输入信号IN的PWM脉冲频率和脉冲宽度有关。当PWM工作频率过低时，若T1导通脉宽较窄，自举电压8.3 V容易满足;反之，没办法实现自举。因此，要合理设置PWM开关频率和占空比调节范围，C2的容量选择考虑如下几点：
③对于占空比调节较大的场合，特别是在高占空比时，T2导通时间比较短，C2应选小电容。否则，在有限时间内无法达到自举电压。
④C2的选择应考虑PWM变化的各种情况，监测H()、VS脚波形进行调试是最好的方法。
根据表1，VB高于VS电压的最大值为20 V，为了尽最大可能避免VB过电压损坏IR21844，电路中增加了稳压二极管D1。电路中D2的功能是防止T1导通时高电压串入VCC端损坏该芯片，因此其耐压值必须高于总线峰值电压，故采用功耗小的快恢复二极管。与VCC端相连的电容C3是去耦电容，用于补偿电源线 场效应管驱动电路的改进
如图2所示，典型应用电路是由IR21844驱动2个N沟道MOSFET管或IGBT组成的半桥驱动电路。固定的栅极参考输出通道(L0)用于下端连接的功率场效应管T2，浮动的栅极输出通道(HO)用于上端连接的功率场效应管T1。
以驱动N沟道MOSFET管为例来介绍。功率MOSFET是电压型驱动器件，没有少数载流子的存储效应，
高，因而开关速度能很高，驱动功率小，电路简单。但功率MOSFET的极间电容较大，其等效电路如图4所示。
IR21844不能产生负偏压，如果用于驱动桥式电路，由于极间电容的存在，在开通和关断时刻，栅漏极间的电容CGD有充放电电流，容易在栅极上产生干扰。针对这一不足，可以在栅极限流电阻(R1和R2)上分别反并联一个二极管(D3和D4)来解决，该二极管可以加快极间电容上的电荷的放电速度。
功率器件的栅源极的驱动电压一般为CM()S电平(5～20 V)，因此要在栅极增加保护电路。电路中稳压二极管D5、D6限制了所加栅极电压，电阻R1、R2进行分压，同时也降低了栅极电压。
功率器件T1、T2在开关过程中会产生浪涌电压，这些浪涌电压会损坏元件，所以电路中采用稳压二极管D5、D6钳位浪涌电压。
以上介绍的是IR21844用于驱动单相电路时的用法和需要注意的几点，同样，该芯片可完全用于驱动两相、三相或者多相电路。可将该电路进行复制，当然一些参数的确定还需要按照本文的分析和具体的真实的情况而定。
由于该芯片只有一路输入，两路互补输出，很适合用于驱动桥式电路;并且它的死区时间能灵活调节，输出锁定端可以灵活用于电流的闭环控制，给控制的没计带来了很大的方便，因此在中小型功率领域应用较为广泛。
