IR2104详解
从NMOS到电机驱动
关键词：NMOS、半桥、死区、自举升压
目录
- 基础知识
- NMOS
- 半桥
- IR2104简介
- 芯片参数
- 引脚定义
- 应用电路详解
- 工作原理
- 自举
- 死区
- 总结
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引入：IR2104是我上手的第一个半桥栅极驱动芯片，使用两片IR2104就可以搭建一个全桥电路控制电机的正反转。然而由于不懂其中原理，在后续电路设计中出现了许多bug，这篇文章作为一个经验总结，也作为一个新手教程，从MOS管的工作原理深入讲解IR2104电路设计。
0、基础知识
IR2104是一颗半桥栅极驱动芯片(控制 构成半桥的MOS管的栅极的芯片)，所以在介绍IR2104之前，我们先了解一下MOS管和半桥是什么。
0.1、NMOS原理
关于MOS管的介绍，推荐B站工科男孙老师的视频 NMOS的介绍
这里仅简单介绍一下，NMOS有三个引脚，分别为D(漏极)、S(源极)、G(栅极)，当DS之间有电势差且GS间电压大于开启电压Vth时，NMOS完全导通。用公式表示就是Vgs > Vth。
可以简单理解为：当 G(栅极)电压 大于 S(源极)电压 时，NMOS导通。
0.2、半桥控制原理
一个NMOS构成的开关电路(如图x)只能输出低电平或高阻态(称为开漏输出)，不能输出高电平。
于是我们再接入一个NMOS来控制高电平的接入(如图x)。
这时我们将连接高电平的MOS叫上管，连接低电平的MOS叫下管，通过控制上下管的导通，就可以控制高低电平的输出。
HO=1、LO=0 时，上管导通下管截止，输出高电平；
HO=0、LO=1 时，上管截止下管导通，输出低电平；
HO=0、LO=0 时，上管截止下管截止，输出高阻态；
看起来这个电路很完美，但需要注意的是，要控制上管导通，需要VHO > Vs，而在上管导通时，Vs≈Vcc，也就是说，Vho需要大于Vcc才能使上管导通，如何获取一个大于Vcc的电压是第一个问题。
上面只列出了三种MOS管导通情况，还有一种：HO=1、LO=1 时，上下管均导通，短路！！！如何防止短路的情况是第二个问题。
幸运的是，上面两个问题都可以通过使用栅极驱动芯片来解决，下面我们就进入正题—IR2104。
（请牢记上面的两个问题）