半桥驱动芯片IR2104S典型电路设计方案
在h桥驱动电路中，一共需要4个mos管。而这四个mos管的导通与截止则需要专门的芯片来进行控制，即要介绍的半桥/全桥驱动芯片。
所谓半桥驱动芯片，便是一块驱动芯片只能用于控制h桥一侧的2个mos管：1个高端mos和1个低端mos。因此采用半桥驱动芯片时，需要两块该芯片才能控制一个完整的h桥。
相应的，全桥驱动芯片便是可以直接控制4个mos管的导通与截止，一块该芯片便能完成一个完整h桥的控制。
这里使用的ir2104便是一款半桥驱动芯片，因此在原理图中可以看到每个h桥需要使用两块此芯片。
1 典型电路设计
2 引脚功能
vcc为芯片的电源输入，手册中给出的工作电压为10~20v。（这便是需要boost升压到12v的原因）
in和sd作为输入控制，可共同控制电机的转动状态（转向、转速和是否转动）。
vb和vs主要用于形成自举电路。（后续将详细讲解）
ho和lo接到mos管栅极，分别用于控制高端和低端mos的导通与截止。
com脚直接接地即可。
3 自举电路
此部分是理解该芯片的难点，需要进行重点讲解。从上面的典型电路图和最初的设计原理图中均可发现：该芯片在vcc和vb脚之间接了一个二极管，在vb和vs之间接了一个电容。这便构成了一个自举电路。
作用：在高端和低端mos管中提到过，由于负载（电机）相对于高端和低端的位置不同，而mos的开启条件为vgs>vth，这便会导致想要高端mos导通，则其栅极对地所需的电压较大。
补充说明：因为低端mos源极接地，想要导通只需要令其栅极电压大于开启电压vth。而高端mos源极接到负载，如果高端mos导通，那么其源极电压将上升到h桥驱动电压，此时如果栅极对地电压不变，那么vgs可能小于vth，又关断。因此想要使高端mos导通，必须想办法使其vgs始终大于或一段时间内大于vth（即栅极电压保持大于电源电压+vth）。
首先看下ir2104s的内部原理框图（来源于数据手册）。此类芯片的内部原理基本类似，右侧两个栅极控制脚（ho和lo）均是通过一对pmos和nmos进行互补控制。
自举电路工作流程图
以下电路图均只画出半桥，另外一半工作原理相同因此省略。
假定vcc=12v，vm=7.4v，mos管的开启电压vth=6v（不用lr7843的2.3v，原因后续说明）。
第一阶段： 首先给in和sd对应的控制信号，使ho和lo通过左侧的内部控制电路（使上下两对互补的pmos和nmos对应导通），分别输出低电平和高电平。此时，外部h桥的高端mos截止，低端mos导通，电机电流顺着②线流通。同时vcc通过自举二极管（①线）对自举电容充电，使电容两端的压差为vcc=12v。
第二阶段： 此阶段由芯片内部自动产生，即死区控制阶段（在h桥中介绍过，不能使上下两个mos同时导通，否则vm直接通到gnd，短路烧毁）。ho和lo输出均为低电平，高低端mos截止，之前加在低端mos栅极上的电压通过①线放电。
第三阶段： 通过in和sd使左侧的内部mos管如图所示导通。由于电容上的电压不能突变，此时自举电容上的电压（12v）便可以加到高端mos的栅极和源极上，使得高端mos也可以在一定时间内保持导通。此时高端mos的源极对地电压≈vm=7.4v，栅极对地电压≈vm+vcc=19.4v，电容两端电压=12v，因此高端mos可以正常导通。
此时，自举二极管两端的压差=vm，因此在选择二极管时，需要保证二极管的反向耐压值大于vm。
注意：因为此时电容在持续放电，压差会逐渐减小。最后，电容正极对地电压（即高端mos栅极对地电压）会降到vcc，那么高端mos的栅源电压便≈vcc-vm=12v-7.6v=4.4v < vth=6v，高端mos仍然会关断。
补充总结： 因此想要使高端mos连续导通，必须令自举电容不断充放电，即循环工作在上述的三个阶段（高低端mos处于轮流导通的状态，控制信号输入pwm即可），才能保证高端mos导通。自举二极管主要是用来当电容放电时，防止回流到vcc，损坏电路。
但是，在对上面的驱动板进行实际测试时会发现，不需要令其高低端mos轮流导通也可以正常工作，这是因为即使自举电容放电结束，即高端mos的栅源电压下降到4.4v仍然大于lr7843的vth=2.3v。 那么在上述驱动板中，自举电路就没有作用了吗?当然不是，由于mos管的特性，自举电路在增加栅源电压的同时，还可令mos管的导通电阻减小，从而减少发热损耗，因此仍然建议采用轮流导通的方式，用自举电容产生的大压差使mos管导通工作。
4 控制逻辑
时序控制图：
简单看来，就是sd控制输出的开关（高电平有效），in控制栅极输出脚的高低电平（即h桥mos管的开关）。 在最上面的驱动板中，sd接到vcc，即处于输出常开状态。只需要对in脚输入对应控制信号即可进行电机的驱动。
上面为半桥的驱动方式，驱动一个h桥要同时对两个ir2104进行控制。 以上面设计的电机驱动板为例，驱动真值表：
改变pwm的占空比，即可改变电机的转速。
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相应的，全桥驱动芯片便是可以直接控制4个mos管的导通与截止，一块该芯片便能完成一个完整h桥的控制。
这里使用的ir2104便是一款半桥驱动芯片，因此在原理图中可以看到每个h桥需要使用两块此芯片。
1 典型电路设计
2 引脚功能
vcc为芯片的电源输入，手册中给出的工作电压为10~20v。（这便是需要boost升压到12v的原因）
in和sd作为输入控制，可共同控制电机的转动状态（转向、转速和是否转动）。
vb和vs主要用于形成自举电路。（后续将详细讲解）
ho和lo接到mos管栅极，分别用于控制高端和低端mos的导通与截止。
com脚直接接地即可。
3 自举电路
此部分是理解该芯片的难点，需要进行重点讲解。从上面的典型电路图和最初的设计原理图中均可发现：该芯片在vcc和vb脚之间接了一个二极管，在vb和vs之间接了一个电容。这便构成了一个自举电路。
作用：在高端和低端mos管中提到过，由于负载（电机）相对于高端和低端的位置不同，而mos的开启条件为vgs>vth，这便会导致想要高端mos导通，则其栅极对地所需的电压较大。
补充说明：因为低端mos源极接地，想要导通只需要令其栅极电压大于开启电压vth。而高端mos源极接到负载，如果高端mos导通，那么其源极电压将上升到h桥驱动电压，此时如果栅极对地电压不变，那么vgs可能小于vth，又关断。因此想要使高端mos导通，必须想办法使其vgs始终大于或一段时间内大于vth（即栅极电压保持大于电源电压+vth）。
首先看下ir2104s的内部原理框图（来源于数据手册）。此类芯片的内部原理基本类似，右侧两个栅极控制脚（ho和lo）均是通过一对pmos和nmos进行互补控制。
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以下电路图均只画出半桥，另外一半工作原理相同因此省略。
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第一阶段： 首先给in和sd对应的控制信号，使ho和lo通过左侧的内部控制电路（使上下两对互补的pmos和nmos对应导通），分别输出低电平和高电平。此时，外部h桥的高端mos截止，低端mos导通，电机电流顺着②线流通。同时vcc通过自举二极管（①线）对自举电容充电，使电容两端的压差为vcc=12v。
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此时，自举二极管两端的压差=vm，因此在选择二极管时，需要保证二极管的反向耐压值大于vm。
注意：因为此时电容在持续放电，压差会逐渐减小。最后，电容正极对地电压（即高端mos栅极对地电压）会降到vcc，那么高端mos的栅源电压便≈vcc-vm=12v-7.6v=4.4v < vth=6v，高端mos仍然会关断。
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