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美国IR公司生产的IR2110驱动器。它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。
美国IR公司生产的IR2110驱动器。它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。
IR2110是美国国际整流器公司(International Rectifier Company )利用自身独有的高压集成电路及无门锁CMOS 技术,于1990 年前后开发并投放市场的大功率MOSFET和IGBT专用栅极驱动集成电路,已在电源变换、马达调速等功率驱动领域中获得了广泛的应用。该电路芯片体积小(DIP-14、SOIC-16),集成度高(可驱动同一桥臂两路),响应快( ton /tof = 120/94 n s ),偏值电压高(《 600 V ),驱动能力强,内设欠压封锁,而且其成本低,易于调试,并设有外部保护封锁端口。尤其是上管驱动采用外部自举电容上电,使得驱动电源路数目较其他IC驱动大大减小。对于发射机的4 管构成的全桥电路,采用2片IR2110驱动2个桥臂,仅需要一路10一20V电源,从而大大减小了控制变压器的体积和电源数目, 降低了产品成本, 提高了系统的可靠性。
美国IR公司生产的IR2110驱动器。它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。
IR2110是美国国际整流器公司(International Rectifier Company )利用自身独有的高压集成电路及无门锁CMOS 技术,于1990 年前后开发并投放市场的大功率MOSFET和IGBT专用栅极驱动集成电路,已在电源变换、马达调速等功率驱动领域中获得了广泛的应用。该电路芯片体积小(DIP-14、SOIC-16),集成度高(可驱动同一桥臂两路),响应快( ton /tof = 120/94 n s ),偏值电压高(《 600 V ),驱动能力强,内设欠压封锁,而且其成本低,易于调试,并设有外部保护封锁端口。尤其是上管驱动采用外部自举电容上电,使得驱动电源路数目较其他IC驱动大大减小。对于发射机的4 管构成的全桥电路,采用2片IR2110驱动2个桥臂,仅需要一路10一20V电源,从而大大减小了控制变压器的体积和电源数目, 降低了产品成本, 提高了系统的可靠性。
IR2110使用笔记
使用IR2110的目的是为了控制功率电路,IR2110作为高压集成驱动芯片,集成了高压侧和低压侧两路驱动的输出,为驱动半桥和全桥电路提供了便捷。
为利用好这款芯片,需要理解其工作原理。电路需要设计自举电容,自举二极管,以及MOS管的外围配置电路。
以驱动半桥为例来详述其工作原理:
图1 自举电容充电过程
当LO输出高电平,VCC将电源电压加在Q2两端,下管导通,电源VCC通过自举二极管,自举电容,下管Q2构成充电回路,给自举电容C1充电。由于驱动波形是互补输出,此时HO输出低电平,上管处于截止状态,此时由于Q2导通,故Va是处于低电平状态,此时半桥输出低电平。VCC经过自举二极管的压降,将电压加在自举电容C1的两端。
LO输出高电平,
第一,将电源电压加在下管Q2的栅源两端,开通下管Q2;
第二,电源电压给自举电容充电;
第三,半桥中点输出低电平
自举电容的计算公式如下:
图2 自举电容放电过程
针对实际电路所用的MOS管,在计算出所需的自举电容值后,当电容两端电压达到电源电压,关断Q2。HO输出高电平,自举电容两端电压加在上管Q1的栅源两端,开通Q1(若是软开关,会经历一段死区时间),此时自举电容两端电压会经过VB,HO,上管Q1,构成放电回路。由于Q1处于导通状态,母线电压与Va点电压相同,即此时半桥输出高电平。
HO输出高电平,
第一,将自举电容两点电压加在上管Q1的栅源两端,开通上管Q1;
第二,上管Q1输出高电平
为了更好地理解,IR2110的工作原理,下面列出了其驱动全桥电路的波形图。采用移相全桥控制方法,Q1和Q2构成超前臂,Q3和Q4构成滞后臂,结合上述分析可知,当HO输出高电平的时,半桥中点输出高电平,LO输出高电平的时,半桥中点输出低电平。所以Va,Vb的波形和Q1、Q3是一致的。这样就得到负载电压Va-Vb。
图3 全桥电路原理图
图4 全桥电路波形图
通过上述分析,我们可以得知只有HO输出高电平的时候,半桥中点才能输出高电平,而LO输出高电平的时候,半桥中点输出低电平,这可以等效于将LO接地。有鉴于此,可以利用IR2110的单路来驱动MOS管。
图5 IR2110驱动buck电路MOS管
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