摘要：簡要分析了UC3637雙PWM控制器和IR2110的特點，工作原理。由UC3637和IR2110共同構建一種高壓大功率小信號放大電路，并通過實驗驗證了其可行性。

關鍵詞：小信號放大器；雙脈寬調制；懸浮驅動；高壓大功率

0 引言

現有的很多小信號放大電路都是由晶體管或MOS管的放大電路構成，其功率有限，不能把電路的功率做得很大。隨著現代逆變技術的逐步成熟，尤其是SPWM逆變技術，使信號波形能夠很好地在輸出端重現，并且可以做到高電壓，大電流，大功率。SPWM技術的實現方法有兩種，一種是采用模擬集成電路完成正弦調制波與三角波載波的比較，產生SPWM信號；另一種是采用數字方法。隨著應用的深入和集成技術的發展，已商品化的專用集成電路（ASIC）和專用單片機（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制電路結構簡化，集成度高。由于數字芯片一般價格比較高，所以在此采用模擬集成電路。主電路采用全橋逆變結構，SPWM波的產生采用UC3637雙PWM控制芯片，并采用美國IR公司推出的高壓浮動驅動集成模塊IR2110，從而減小了裝置的體積，降低了成本，提高了系統的可靠性。經本電路放大后，信號可達3kV，并保持了良好的輸出波形。

1 UC3637的原理與基本功能

UC3637的原理框圖如圖1所示。其內部包含有一個三角波振蕩器，誤差放大器，兩個PWM比較器，輸出控制門，逐個脈沖限流比較器等。

圖1 UC3637原理框圖

UC3637可單電源或雙電源工作，工作電壓范圍±（2.5～20）V，特別有利于雙極性調制；雙路PWM信號，圖騰柱輸出，供出或吸收電流能力100mA；逐個脈沖限流；內藏線性良好的恒幅三角波振蕩器；欠壓封鎖；有溫度補償；2.5V閾值控制。

UC3637最具特色的是三角波振蕩器，三角波產生電路如圖2所示。三角波參數按式（1）及式（2）計算。

I_s=（1）

f=（2）

式中：V_TH為三角波峰值的轉折（閾值）電壓；

V_s為電源電壓；

R_T為定時電阻；

C_T為定時電容；

I_s為恒流充電電流；

f為振蕩頻率。

圖2 三角波產生電路

UC3637具有一個高速、帶寬為1MHz、輸出低阻抗的誤差放大器，既可以作為一般的快速運放，亦可作為反饋補償運放。UC3637實現其主要功能的就是兩個PWM比較器，實現電路如圖3所示。其他還有如欠壓封鎖，2.5V閾值控制等功能，這些功能在應用電路中也給予實現。

圖3 PWM產生電路

2 IR2110的結構與應用

IR2110的內部功能框圖如圖4所示。它由三個部分組成：邏輯輸入，電平平移及輸出保護。

圖4 IR2110內部功能框圖

IR2110具有獨立的低端和高端輸入通道；懸浮電源采用自舉電路，其高端工作電壓可達600V，在15V下靜態功耗僅116mW；輸出的電源端（腳3V_cc，即功率器件的柵極驅動電壓）電壓范圍10～20V；邏輯電源電壓范圍（腳9V_DD）3.3～20V，可方便地與TTL或CMOS電平相匹配，而且邏輯電源地和功率地之間允許有±5V的偏移量；工作頻率高，可達100kHz；開通、關斷延遲小，分別為120ns和94ns；圖騰柱輸出峰值電流為2A。