深圳市广辉电子有限公司

IR2112是IR公司生产的大功率MOSFET、和IGBT专用集成驱动电路。该芯片具有两个独立的高低端通道，其中高端通道可采用自举电路，可承受500 V电压。两通道输出的电压范围为10～20 V，IR2112逻辑电源和功率电源即可以相互独立也可以共用一个电源。其工作频率可达500 kHz，关断和延迟时间很短。IR2112输出采用图腾柱结构，输出电流可达2 A。
    如图3所示，用功率MOSFET构成PWM逆变器，用单片机作为信号源，产生频率为20～38 kHz的方波、2．5～3 W／cm2的功率；阻抗匹配使超声电源向换能器负载实现功率传输。图3中VD1，C1为自举二极管和自举电容，VD1必须使用与功率开关管相同耐压等级的快恢复二极管，自举电容设计也至关重要，C1的耐压比功率器件充分导通时所需的驱动电压(典型值为10 V)高。若在C1的充电路径上有1．5 V的压降，且假定有一半的栅压因泄露而降低，则自举电容C1可按式(4)来选取：

   
式中：Qg为MOSFET的门极电荷。
    工程应用上一般取C1>2Qg／(VCC-10-1．5)，且应选取容量稳定，耐脉冲电流的无感电容。

    而控制电路主要由单片机系统和驱动电路组成。单片机系统通过自身的PWM驱动电路产生频率为28 kHz的方波，并将该信号送入IR2112驱动电路进行隔离放大后推动功率MOSFET工作。用半桥式逆变开关电路作为超声波发生器的功放电路，MOSFET1、MOSFET2轮流导通，在变压器的副边可以得到一个交变的激励信号，从而实现逆变的功能。而由R3，C4，D1构成的吸收电路，吸收了功率开关引入的尖峰脉冲，保护功率开关管。
    阻抗匹配网络的设计目的是经过半桥逆变得到的功率限度的转化为超声波换能器的能量和确保电路工作稳定。同时为了防止系统发生故障时对人体造成危害和损坏功率MOSFET器件，在系统中加入了过流保护电路。