UBA2032T全桥驱动芯片在PWM中的应用

文章摘要：www.88dzw.com 如图2所示，单片机输出的PWM通过CD40106施密特触发器，首先使输出的PWM序列的上升沿或者下降沿延迟减小。经过整形后的PWM序列送入UBA203T的EXTDR端。由于采用外部振荡器模式，根据逻辑控制表，将DD，SU及+LVS接高电平(UBA2032T的VDD)，使除法器使能禁止，BD接低电平使能全桥电路，HV高压端接100 V。最终使全桥电路的控制只受外部输入的PWM序列控制。当在上升沿到达的时候，GHL和GLR为高电平，GHR和GLL为低电平。导通Q1和Q4的MOSFET，在输出端得到由高到低的脉冲。如果PWM的下降沿到来的时候，GHR和GLL为高电平

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    如图2所示，单片机输出的PWM通过CD40106施密特触发器，首先使输出的PWM序列的上升沿或者下降沿延迟减小。经过整形后的PWM序列送入UBA203T的EXTDR端。由于采用外部振荡器模式，根据逻辑控制表，将DD，SU及+LVS接高电平(UBA2032T的VDD)，使除法器使能禁止，BD接低电平使能全桥电路，HV高压端接100 V。最终使全桥电路的控制只受外部输入的PWM序列控制。当在上升沿到达的时候，GHL和GLR为高电平，GHR和GLL为低电平。导通Q1和Q4的MOSFET，在输出端得到由高到低的脉冲。如果PWM的下降沿到来的时候，GHR和GLL为高电平，GHL和GLR为低电平。这样输出端将输出由低到高的脉冲。如果输入的PWM是连续的，这样在全桥电路的输出端就输出以HV高压端为基准的PWM脉冲序列。如果电路中产生比较大的尖峰脉冲，会在全桥电路中MOSFET栅极产生比较高的瞬态电压或振荡。当MOSFET的栅极直接与UBA2032T的GHR，GHL，GHL，GLR管脚直接耦合，驱动器输出会产生高电压冲击。为了减少这种高电压的冲击，可以在MOSFET上串联一个不小于100 Ω的电阻，并联一个高速二极管。

3 仿真结果
    仿真采用NI公司的Multisim仿真软件。使用四综示波器观察仿真波形，如图3所示。

    由上往下第1路代表GHL，第2路代表GHR，第3路代表GLL，第4路代表GLR。输入的PWM频率为500 Hz，HV端输入电压为100 V。通过仿真波
形发现，利用一路PWM序列的信号驱动UBA2032T，能够产生互补对称的4路驱动信号。波形比较光滑、规整，发挥了UAB2032T的全桥驱动能力。

4 结束语
    由上述UBA2032T工作原理和仿真结果可以得到，采用UBA2032T驱动全桥电路，实现了对于PWM序列的驱动，达到了设计目的。采用C805-1F330D单片机与UBA2032T相结合的方法，简化了设计，减少对硬件资源的浪费。单片机内部集成的PCA模块为产生PWM带来便利。

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1．1 UBA2032T工作原理
    使用uBA2032T时，HV端输入高压端(0～550 V)，IC内部将在VDD端输出低压(0～14 V)供内部或者外部电路使用，或者直接使用外部提供的低压直接与VDD进行连接。注意，在与外部低压连接时，一定要保证HV与VDD或者SGND相连接。如果VDD或者HV端的电平高于功率驱动电平时，桥路输出电压将由EXTDR引脚上的控制信号来决定，一旦VDD或者HV上的电平降至功率驱动复位电平以下，IC将再次进人启动状态。当管脚HV的电压穿越释放功率驱动电平时，桥路将按照以下方式确定状态换向：
    (1)高端左边和低端右边MOSFET，右边和低端左边MOSFET截止；
    (2)高端左边和低端右边MOSFET，右边和低端左边MOSFET导通。
    在该设计中，就是利用UBA2032T的这一互补导通和强大的驱动能力特性，使用单片机产生一定占空比的PWM信号，对负载进行驱动。
1．2 UBA2032T工作模式
    UBA2032T有3种不同的振荡工作模式：
    (1)内部振荡器模式。在该模式下，HV端为IC芯片进行供电，桥路的振荡频率由外部所接的电阻和电器来决定。如果要实现50％占空比，应该将DD端接SGND使能内部分频器。同时要将EXTDR与+LVS，-LVS和SGND或者VDD。管脚相连接，减少外界对不使用管脚的干扰；
    (2)使用外部振荡器模式。该模式下，管脚RC与SGND连接，这样可以禁止内部振荡器。如果外部信号源连接到EXTDR端时，桥路的振荡频率将由外部的输入信号决定。在使用外部振荡器时，应关闭分频器，所以将DD端接高电平。BD管脚是用来关闭全桥电路中的4个MOSFET，应接高电平使能全桥电路；
    (3)内部分频器和外部振荡器同时使用的模式。在该模式下，管脚RC和DD，SGND相短接。此时全桥输出频率为振荡器频率的1／2，桥路转换则通过EXTDR输入信号的下降沿触发。

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