1引言
在電力電子元件的應用設計中，一般都會用到信號產生電路、控制與驅動保護電路，它們的工作可靠性對功率元件在主電路的工作有重要的影響。如何判斷控制與驅動電路的可靠性就成為設計與試驗過程的一個重要課題。
本文以PWM控制集成電路SG3524和驅動電路IR2110為例介紹在故障診斷過程中，如何判斷其工作的可靠性。SG3524是一個PWM信號電路，也可以直接驅動IGBT和MOSFET，它具有信號產生、反饋控制、保護和延時起動功能，如果在使用中，操作不當，容易造成工作失效。如何判斷其工作是否失效，成為一個比較重要的問題，而且經常遇到，難以避免。IR2110是一個半橋驅動電路，有高低邊驅動功能，也包含有保護功能，是一種新型器件，采用這種芯片，可以簡化設計，減少裝置的體積與重量，然而，它也容易在使用中損壞，不可避免地會遇到如何檢驗其工作可靠性問題。在設計中一般是信號電路和驅動電路都需要，和主電路一起構成一個系統。下面就分別以這兩種常用的元件為例討論其可靠性診斷。
2SG3524的可靠性診斷
在一般的電力電子應用電路中，像SG3524一類的PWM控制器應用很多。

在SG3524內部，集成有穩壓電源，鋸齒波產生電路，PWM比較電路，誤差比較電路，門電路，保護與延時起動電路，如圖1所示，輸入為RT、CT，提供頻率控制功能，其輸出頻率由決定，在使用過程中，可能會由于某種原因引起其工作失效。如何判斷其工作的可靠性，應從其原理入手，參照其電路框圖，逐步進行判斷，診斷過程分如下幾步。
2.1內部參考電源的有效性診斷
由圖1所示的組成框圖可見，SG3524正常工作時各個內部電路模塊都與＋5V的內部參考電源VREF有關。內部參考電源從16腳引出。在芯片加電時，由16腳的電位就可以判斷內部工作電源的有效性。如果16腳的電位在＋5V左右，可以判斷不正常工作的原因不是VREF，需要另外尋找別的原因。
在實驗中，曾對一個不正常工作的SG3524進行故障診斷，發現16腳電位只有1V左右，其它環節也就不可能正常工作了。
在做這一步診斷測試時，另外設計一個簡單的試驗電路，如圖2所示。把有問題的SG3524從原系統取下接入這里的試驗電路，除了正負電源以外，其它引腳都可以不接，只測16腳電位即可。
2.2鋸齒波的診斷
把對象SG3524接入一個簡單電路，如圖2所示，接好電源，RT、CT接入電路，從7腳引出測試點，用示波器觀察有無鋸齒波輸出，輸出的鋸齒波電位在1V--3V之間，用示波器觀察，還可以計算頻率。一般主要是看波形，如果VREF正常而無鋸齒波輸出，則可判斷振蕩器失效。

2.3PWM比較器的可靠性診斷
在圖2的測試電路中，再給9腳通過一個可變電阻RP加入一個可變電壓，如果用示波器在輸出端能測出脈寬可變的PWM波，說明PWM比較器的工作是可靠的，下一步診斷的重點放在其它幾個環節。
用同樣的方法，可以判斷誤差放大器的工作可靠性、檢測比較器CL的工作可靠性、關斷端10腳的工作可靠性等。如果7腳的鋸齒波正常，9腳電壓可調而輸出端A、B沒有PWM波輸出，可以判斷是其內部或非門電路環節出了問題。
對于SG3524來說，無論哪個環節出問題，都影響正常工作。對于有問題的芯片，換上一個正常的即可。一般來說，在設計與試驗中耐心仔細，不在無意中損壞SG3524，它在正常的工作環境中是很可靠的。其損壞原因多數為試驗工作中的人為差錯引起的。

3驅動電路集成芯片IR2110的可靠性診斷
IR2110的失效也多是在設計試驗中人為差錯引起的，但有時不知不覺。IR2110的原理電路參見文獻〔1〕。其失效情況多數是高邊（HO）無輸出。在系統電路中，如果主電路沒有工作，自舉電容就沒有充放電過程，所以，看不出HO是否工作正常，其測試電路可以按照圖3的接法。輸入信號自10或12腳引入，在7腳或1腳測輸出波形，如果有波形，就說明高邊輸出正常。在試驗中，發現了幾起IR2110失效的情況，有單一無輸出的，也有雙輸出均沒有的。
測試時，11腳是保護輸入端，要可靠接低電平，如果11腳電位為高，將封鎖輸出。
需要強調說明的是，此處把5腳接了低電位，這是一個有新意的接法，目的是為了在最簡單的情況下，測試高邊是否有驅動信號輸出。
如果要模擬高邊的實際工作情況，還可以另外接一個電力電子開關在高邊的簡單試驗電路，由圖3的7腳驅動，觀察并記錄波形，以次來判斷系統電路的工作情況，實現故障診斷。
4結束語
電路設計與試驗是一項艱苦的工作，稍有不慎，不自覺地就可能制造出各種故障情況，而且復雜多樣。如果準確地診斷控制與驅動電路的工作可靠性是需要耐心、仔細工作和系統知識與經驗的。本文提出的幾個診斷方法都是在設計與試驗的實踐過程中總結出來的經驗，它是在掌握元器件原理基礎上，逐步深化與提高提高的。在進行了控制與驅動電路的故障診斷之后，可以把電路可靠性診斷的工作重點放到主電路上，這在裝置設計與開發過程中很有實用價值。