高压大功率小信号放大电路

高压大功率小信号放大电路

摘要

简要分析了UC3637双PWM控制器和IR2110的特点，工作原理。由UC3637和IR2110共同构建一种高压大功率小信号放大电路，并通过实验验证了其可行性；

现有的很多小信号放大电路都是由晶体管或MOS管的放大电路构成，其功率有限，不能把电路的功率做得很大。随着现代逆变技术的逐步成熟，尤其是SPWM 逆变技术，使信号波形能够很好地在输出端重现，并且可以做到高电压，大电流，大功率。SPWM技术的实现方法有两种，一种是采用模拟集成电路完成正弦调制波与三角波载波的比较，产生SPWM信号；另一种是采用数字方法。随着应用的深入和集成技术的发展，已商品化的专用集成电路（ASIC）和专用单片机

（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制电路结构简化，集成度高。由于数字芯片一般价格比较高，所以在此采用模拟集成电路。主电路采用全桥逆变结构，SPWM波的产生采用UC3637双PWM控制芯片，并采用美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块IR2110，从而减小了装置的体积，降低了成本，提高了系统的可靠性。经本电路放大后，信号可达3kV，并保持了良好的输出波形。

关键词

小信号放大器﹑双脉宽调制﹑悬浮驱动；

Small signal pressure high-power amplifier circuit Abstract

The brief analysis IR2110 UC3637 double PWM controller and the characteristics, working principle. IR2110 jointly by the UC3637 and construct a high-voltage power amplifier circuit, small signal and its feasibility is verified by experiments,A number of existing small signal transistor amplifier circuit is by the MOS tube or amplifier circuit, the power, the power circuit can't do much. With modern inverter technology to maturity, especially SPWM inverter technology, the signal waveform can very well on the output side again, and can achieve high voltage, current, and power. The realization of SPWM two kinds, one kind is to use the analog integrated circuit with complete sine wave, triangular carrier signal generated SPWM, Another kind is to use digital method. With the application of the deep and integrated technology development, has been commercialized application-specific integrated circuit (SCM) and special ASIC (8X196 / MC/MD/MH) and digital signal processor (DSP), can make the control circuit of simple structure, high integration. Due to the high price of general digital chips, so in the simulated integrated circuits. The main circuit adopts full bridge structure, SPWM inverter adopts wave of PWM control chip UC3637 double, and adopts the IR company integrated modules IR2110 driving voltage fluctuation, thus reduce the volume of devices and reduce the cost, improve the reliability of system. After this circuit, signal can be amplified after 3kV reach and maintain a good output waveform.

Key words

Small signal amplifiers, double pulse width modulation, suspended driver,

目录

1﹑UC3637工作原理 (1)

1.1﹑UC3637原理框图 (1)

1.2﹑IR2110 (1)

2﹑放大电路原理及工作状态 (1)

参考文献 (6)

高压大功率小信号放大电路

1﹑UC3637工作原理

1.1﹑UC3637原理框图

UC3637的原理框图如图1所示。其内部包含有一个三角波振荡器，误差放大器，两个PWM比较器，输出控制门，逐个脉冲限流比较器等。不同于其它（如3524/5，TL494，3520…）双PWM控制器的是，2个PWM比较器的输入端全部引到片外，误差放大器的三个端（2个输入﹑1个输出）也是如此，这位灵活的设计电路带来极大的方便。

PWM控制芯片通常采用锯齿波振荡器。但载波为锯齿波时，输出波形会有ωs±ω0．2ωs等谐波，而载波为三角波时则不存在这些谐波，并且时双沿调制，动态响应比单沿调制快。UC3637最具特色的是三角波振荡器，三角波产生电路如图2所示。

UC3637电路特点如下：

——单电源或双电源工作，电压范围±2.5V～±20V，特别有利于双极性调制；

——双路PWM信号，图腾柱输出，供出或吸收电流能力100mA；

——逐个脉冲限流；

——内藏线性良好的恒幅三角波振荡器；

——欠压封锁；

——有温度补偿，2.5V阈值控制。

1.2﹑IR2110

IR2110 采用HVIC 和闩锁抗干扰CMOS 制造工艺，DIP14 脚封装。具有独立的低端和高端输入通道；悬浮电源采用自举电路，其高端工作电压可达500V，dv/dt=±50V/ns，15V 下静态功耗仅116mW；输出的电源端（脚3,即功率器件的栅极驱动电压）电压范围10～20V；逻辑电源电压范围（脚9）5～15V，可方便地与TTL，CMOS 电平相匹配，而且逻辑电源地和功率地之间允许有±5V 的偏移量；工作频率高，可达500kHz；开通、关断延迟小，分别为120ns 和94ns；图腾柱输出峰值电流为2A。

2﹑放大电路原理及工作状态