H桥驱动中的自举升压电路无法实现100%占空比,原因如下:
1. 自举升压电路原理
自举升压电路通过电容储存电荷,为高侧MOSFET提供驱动电压。其工作过程包括:
低侧导通:低侧MOSFET导通时,自举电容充电。
高侧导通:高侧MOSFET导通时,电容放电提供驱动电压。
2. 占空比限制
电容充电时间:自举电容需要在低侧导通时充电,若占空比为100%,高侧MOSFET持续导通,电容无法充电。
电荷耗尽:高侧MOSFET长时间导通会导致电容电荷耗尽,无法维持驱动电压,使其关断或损坏。
3. 具体原因
充电周期:自举电容必须在每个周期内充电,100%占空比无充电时间。
电压维持:电容电荷有限,长时间导通会导致电压下降,影响驱动。
4. 解决方案
限制占空比:通常占空比限制在95%以下,确保电容有足够充电时间。
增加充电电路:使用独立电源或电荷泵为高侧MOSFET供电,避免依赖自举电容。
优化电容选择:选择较大容值的自举电容,延长电压维持时间。
5. 设计实例
PWM控制:设置PWM占空比上限(如95%),确保电容充电时间。
电荷泵电路:在需要高占空比时,使用电荷泵为高侧MOSFET供电。
6. 测试与验证
示波器测试:观察自举电容电压波形,确保充电充分。
功能测试:验证H桥在不同占空比下的工作状态,确保系统稳定。
总结
自举升压电路无法实现100%占空比,因为电容需要周期性充电。通过限制占空比、增加充电电路或优化电容选择,可以确保系统稳定运行。