1．2 驱动和功率转换电路设计
脉冲分配电路产生的单极性PWM脉冲，送入半桥驱动器放大。如图2所示，国际整流器公司生产的IR2308和由IGBT组成的H桥驱动和功率转换电路。IR2308在驱动高端栅极时，必须外接自举二极管和自举电容，当Vs脚通过低端IGBT和电机负载拉到地时，自举电容由直流+18 V通过自举二极管对电容充电；低端IGBT关断时，电容通过IR2308的内部推挽结构经HO脚对高端IGBT栅极充电，使其饱和导通。IR2308内部死区保护单元为IGBT开关延时提供了死区时间，消除了“直通臂”的现象。在正常工作时，由于对侧低端的IGBT始终开通，故此时自举电容可以通过电机负载对地充电，减小了因对高端栅极的充电导致的自举电压降的波动，可以看出这是一个动态自举的过程。
1．3 自举元件的计算
自举元件参数的选择对自举效果存在重要影响。以下方程详述了自举电容提供的最小充电电荷：

其中：Qg为高端IGBT的门电荷，f为工作频率，ICbs(leak)为自举电容漏电流(使用瓷片电容时可忽略)，Iqbs(max)为最大VBS静态电流，Qls为每个周期的电平转换所需要的电荷。自举电容必须能够提供上述电荷，并且保持满电压，否则可能会导致自举电压产生很大的纹波，当低于自举电压欠压封锁电压时，使得高端输出停止。因此自举电容上的电路至少要取公式(1)计算值的两倍才比较稳妥。最小的自举电容值可以通过下面的公式来计算：

其中：Vcc为逻辑电路部分的电压源，Vf为自举二极管的正向压降，VLS为低端IGBT上的压降，VMin为‰与Vs之间的最小电压。自举电容漏电流ICbs(leak)仅与自举电容是电解时有关，如果采用其他类型的电容，则可以忽略，因此尽可能使用非电解电容。自举二极管必须能够承受线路中的所有电压；在图2的电路中，当高端IGBT导通并且大约等于母线电压Vbus时，就会出现此现象。自举二极管的高温反向漏电流特性在那些需要电容来保存电荷-段延时时间的应用中是一个重要的参数。同样，为了减小由自举电容馈入电源的电荷，应选用超快速恢复二极管。推荐自举二极管的特性如下：最大反向电压：VRRM≥母线电压Vbus；最大反向恢复时间：trr≤100 ns；正向电流：IF≥Qbsf。

2 实验验证
2．1 实验方法和器件参数选取
本实验由TI公司的TMS320LF2407A DSP自身的PWM发生器产生频率f=20 kHz的脉冲宽度调制信号，PWM的占空比可调范围为0％～90％，同时使用I／O口输出方向信号；电动机采用100 V／2 A的直流伺服电机，电枢回路总电阻Ra=8．1 Ω。
使用H桥电路驱动100 V／2 A的直流伺服电机，所以要求H桥的母线电压Vbus是100V，流过各开关的最大电流为2 A。因此电桥使用的IGBT的集电极一发射极间电压VCES的绝对最大额定值应该大于100 V，集电极电流IC的最大额定值在2 A以上。对于电动机这样的感性负载，当驱动电压突动机产生的反电动势烧坏开关器件，在H桥各开关中必须接入续流二极管，用于吸收反电动势。很多开关用IGBT在集电极和源极之间内藏续流二极管，因此二极管的应该满足峰值恢复电流Irr大于2 A(100 V／2 A的直流伺服电机)，反向电压UR应该大于H桥供电电压100 V。仙童公司生产的IGBTFGA25N120满足上述要求，参数裕量很大，如表1所示。将表1中相关参数带入公式(1)得出自举电容提供的最小充电电荷Qbs=612．5 nC，代入自举二极管正向电流公式即可计算出自举二极管正向电流Ip≥12．25 mA，综合考虑上面推荐的自居二极管特性，我们选用HER207。将最小充电电荷Qbs带入公式(2)得到最小的自举电容值C≥113．4 nF，选用220 nF的高压瓷片电容。