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摘要:介绍了一种新型的全桥电路驱动芯片UBA2032T,重点阐述了芯片的结构特点、基本原理、应用设计中的接线方法。给出了UBA20321T与C805lF330D高速单片机在PWM设计中的应用。利用仿真实验,验证了使用UBA2032T进行该方案设计的正确性。
关键词: UBA2032T;全桥电路;C805lF330D;PWM
飞利浦公司推出的UBA2032T高压单片IC,是采用EZ-HVSOI工艺制造的一种新型高压全桥驱动器。UBA2032T在全桥拓扑中通过外部MOSFET可以驱动任何一种负载,尤其适用于驱动高强度的放电灯(HID)或者全桥电路设计。它可以使用内部的振荡器或者利用外部驱动电路对全桥电路的高电压平移控制,为了保证能够产生精确的50%占空比,在振荡器反馈信号输出驱动器之前,振荡器的信号经过2分频后才能通过驱动器。UBA2032T的主要特点如下:
(1)内置自举二极管和高压电平移位器;
(2)桥路电压最高可达550 V,并可直接从IC的HV脚输人高压端,为内部电路产生低压,从而无需附加低压电源;
(3)输入启动延时,能够使用简单的。RC滤波器或者来自驱动器的控制信号产生延迟,振荡器的频率能够调节;
(4)非交叠时间可以由自适应非交叠电路控制,最小非交叠时间可在内部固定。
1 UBA2032T的引脚结构
UBA2032T采用SO24塑料封装形式,引脚排列如图1所示。
UBA2032T内部集成了电压稳压器、振荡器、输入信号延迟和桥路禁止电路、控制逻辑、高/低压电平移位器、高端左/右驱动器和低端左/右驱动器等电路。该芯片集成度高,为全桥电路的设计带来了方便。
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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。
PWM应用设计中,UBA2032T选用的是外部振荡器模式。按照表1所示,选择BD接低电平、SU和DD接高电平,这样根据外部输入信号的高低电平变化就能够在GHL,GHR,GLL,GLR管脚输出高低不同的逻辑信号。
2 UBA2032T与C8051F330D在PWM电路
2.1 C8051F330D的优点
该PWM电路设计中,为了减少对硬件资源的使用和设计方便。使用C8051F330D单片机作为控制器,利用自身的PCA模块产生占空比能够改变的一定频率的低压PWM序列,选用C805lF系列单片机,具有以下优点:
(1)C805lF系列单片机是与51单片机指令集相互兼容,具有C51所有外设部件,减少了外围电路的设计。单片机内部有高/低振荡器,通过简单设置相关寄存器就能够产生系统时钟,无需外界晶振。系统时钟频率最高可达25 MHz,完全能够满足设计要求;
(2)内部PCA模块包括一个专用的16位计数器/定时器时间基准和3个可编程的捕捉/比较模块。时间基准的时钟可以是下面的6个时钟源之一:系统时钟/12、系统时钟/4、定时器0溢出、外部时钟输入(ECI)、系统时钟和外部振荡源频率/8。使用PCA功能可以产生8位或者16位PWM序列。不仅序列的占空比根据需要可以改变,而且通过选择不同的时间基准可以改变频率;
(3)对PCA的特殊功能寄存器进行简单的设置,利用软件编程的方法,在相应的端口输出PWM序列。
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