本设计文档详细介绍了基于IR2127的电机驱动电路设计方案,涵盖了硬件架构、电路原理图以及关键参数选择等内容。
基于 IR2127 的电机驱动芯片
IR2127 是一款单通道具备电流检测功能的驱动芯片,主要用于高端(上桥臂)MOS 管的驱动,并需外接自举二极管。其最大输出电流可达 200mA,适用于非隔离型低压应用场合。
与 IR2121 的区别在于:IR2127 是用于高端 MOSFET 驱动(上桥臂),需要外部连接一个二极管;而 IR2121 则是低端驱动(下桥臂)芯片,无需外接二极管。通常情况下,IR2125 和 IR2121 会分别用作上、下两个桥臂的控制模块。
典型的应用场景中,IR2127 被用于电机驱动系统,并且 VCC 到 COM 端子之间的电压范围通常是 12V 至 20V。在工作原理方面,该芯片通过检测电流来提供过流保护机制:当输入端 IN 处于高电平状态时,输出 HO 脚会随之变为高电位以驱动后续的 MOS 管导通;随着 ID 值增加,Uds=Id*Rd 也会相应增大。经过分压处理后得到 CS 引脚上的电压。
当检测到过流情况(即 CS 引脚电压超过0.25V)时,IR2127 能够在最长360ns内关闭 HO 端口的输出,并且在同一时间内将 FAULT 脚置位。这表明 IR2127 具备过流保护功能。
与 IR2128 相比,在输入信号为低电平的情况下,IR2128 会保持其输出处于高电平状态;而当 IR2127 接收到的输入信号为高时,则同样会触发相应的输出动作。这两种芯片在工作时间序列上存在差异。
启动消隐时间波形对于确保 IR2127 的正常运行至关重要:一旦设备开始运作,CS 引脚会被瞬间拉至高位,并且 FAULT 端口也会立即变为低电位状态;整个过程中的最大延迟时间为 Tbl=950ns。因此,在监控 FAULT 脚时需要注意避开这一短暂的时间段以避免系统出现错误操作。
此外,尽管 IR2127 主要设计用于上桥臂驱动应用中,但其同样适用于下桥臂的配置需求(虽然官方文档未明确指出这一点)。在实际的设计过程中,除了自举二极管被替换为一个0欧姆电阻外,其余电路部分与传统的高端驱动方案保持一致。