摘要：测试电路非常简单，MOS 半桥驱动使用 IR2104，MOS管使用IRLR7843，这是极低导通内阻，耐压30V的MOS管。设计单面PCB，适合一分钟制板。一分钟之后得到了测试电路板，焊接清洗之后，进行测试。
一、前言
近期需要制作一个小型直流电机的驱动，下面测试一个常用到的功率MOS半桥电路的基本参数。
二、电路设计
测试电路非常简单，MOS 半桥驱动使用 IR2104，MOS管使用IRLR7843，这是极低导通内阻，耐压30V的MOS管。设计单面PCB，适合一分钟制板。一分钟之后得到了测试电路板，焊接清洗之后，进行测试。
三、测试结果
给电路提供12V的工作电源。利用DG1062提供50kHz方波驱动信号。测量两个MOS管栅极信号。他们是互补反相的方波信号。上面是上桥臂MOS管栅极信号，下面是下桥臂MOS管栅极信号。展开波形，可以看到上下桥臂之间大约有500ns的死区时间。
切换到下降沿，可以看到，上下桥臂之间仍然有500ns的死区延迟。在下桥臂栅极信号中，可以看到对应的弥勒平台效应。这是在两个MOS栅极增加10Ω电阻情况下，测量得到的结果。
作为对比，将MOS管栅极串联的10欧姆电阻去掉，改成0欧姆，可以看到波形似乎没有变化。这有可能是因为现在电路并没有带有负载，以及栅极连接线路比较短。所以MOS管的栅极波形并没有出现振铃。
使用数字万用表测量半桥的输出，通过DH1766提供从5V 到15V不同的工作电源。查看一下，半桥输出电压与工作电压之间的关系。通过测量数据可以知道，只有当 IR2104s的工作电压超过 9.23V之后，半桥才有输出。输出电压大约为工作电压的一半，这是因为现在输出电压方波占空比为50%。由此，得到 IR2104s的工作电压必须超过 9.23V。
▲ 图1.4.1 不同工作电源对应的半桥输出
五、最低频率半桥驱动电路 IR2104s ，依靠自举电容，为上桥臂MOS管提供超过工作电压的驱动电压信号。当然，自举电容上的电压会在输出高电平的过程中逐步下降，下面测量一下，驱动信号频率非常低的情况下，自举驱动信号变化情况。现在自举电容容量为 0.1微法，可以看，上桥臂MOS管栅极电压下降过程，当超过50ms之后，上桥臂就截止了。下面波形是半桥输出信号变化情况。由于没有带负载，所以在超过50ms之后，半桥输出为高阻状态。这说明，半桥无法始终输出静态高电平，或者说，无法输出占空比为 100% PWM波形，占空比有一个上限。
本文测试了MOS管半桥电路的波形。使用IR2104s驱动MOS半桥，它的最小工作电压必须超过 9.23V。在自举电容为 0.1微法的情况下，PWM波形的高电平不能够超过 50ms。这个电路无法输出100% 占空比的PWM波形。它的上桥臂和下桥臂驱动信号具有 500纳秒的死区时间。基于这些测量，为今后的电路设计积累经验。
[1]
IRLR7843PbF Datasheet: https://item.szlcsc.com/22710.html?lcsc_vid=TgRXX1BQFgVbUVBfFlldBlZSTwcMUVIAQFleUVNeRFcxVlNVT1ZaVlZTR1NYXzsOAxUeFF5JWAIASQYPGQZABAsLWA==
[2]
IR2104S Datasheet: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2104-DS-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015355c7c1c31671
来源：TsinghuaZhuoqing
