IR2110其他电路应用
(1)带电平箝位的IR2110驱动电路
针对IR2110的不足,对输出驱动电路进行了改进,可以采用在栅极限流电阻上反并联一个二极管,但在大功率的环境下不太明显。本文介绍的第一种方法就是下面如图4所示电路。在关断期间将栅极驱动电平箝位到零电平。在桥臂上管开通期间驱动信号使Q1导通、Q2截止,正常驱动。上管关断期间,Q1截止,Q2栅极高电平,导通,将上管栅极电位拉到低电平(三极管的饱和压降)。这样,由于密勒效应产生的电流从Q2中流过,栅极驱动上的毛刺可以大大的减小。下管工作原理与上管完全相同,不再累述。
(2)IR2110负压产生电路
在大功率IGBT场合,各路驱动电源独立,集成驱动芯片一般都有产生负压得功能,如EXB841系列,M57957系列等,在IGBT关断期间栅极上施加一个负电压,一般为-3~-5V。其作用也是为了增强IGBT关断的可靠性。防止由于密勒效应而造成的误导通。IR2110芯片内部虽然没有产生负压功能,但可以通过外加几个无源器件来实现产生负压得功能,如图5所示。在上下管驱动电路中均加上由电容和5V稳压管组成的负压电路。
其工作原理为:电源电压为20V,在上电期间,电源通过Rg给Cg充电,Cg保持5V的电压,在LIN为高电平的时候,LO输出0V,此时S2栅极上的电压为-5V,从而实现了关断时负压。
对于上管S1,HIN为高电平时,HO输出为20V,加在栅极上的电压为15V。当HIN为低电平时,HO输出0V,S1栅极为-5V。
IGBT为电压型驱动器件,所以负压负压电容C5,C6上的电压波动较小,维持在5V,自举电容上的电压也维持在20V左右,只在下管S2导通的瞬间有一个短暂的充电过程。
IGBT的导通压降一般小于3V,负压电容C5的充电在S2导通时完成。对于C5,C6的选择,要求大于IGBT栅极输入寄生电容Ciss。自举电容电电路中的二极管D1必须是快恢复二极管,应留有足够的电流余量。此电路与一般的带负压驱动芯片产生负压原理相同,直流母线上叠加了5V的电压。
(3)IR2110结合隔离变压器电路
上面2种方法已经得到了广泛的应用,但是也有他的缺点,首先电路比最简单的应用电路要复杂的多,其次所用的器件数目增多,成本增加,再次效果也并不是非常好,这主要是因为IR2110芯片本身很容易受到开关管的影响。
负载增大,电压升高,IR2110的输出波形就会变得很混乱,所以用常规的变压器隔离和IR2110结合起来使用其电路图如6所示,这种电路结合了经典电路的部分内容,大大地减小了负载对驱动的影响,可以用于大功率场合,电路也比较简单,非常实用。
其工作原理为:电源电压为20V,在上电期间,电源通过Rg给Cg充电,Cg保持5V的电压,在LIN为高电平的时候,LO输出0V,此时S2栅极上的电压为-5V,从而实现了关断时负压。
对于上管S1,HIN为高电平时,HO输出为20V,加在栅极上的电压为15V。当HIN为低电平时,HO输出0V,S1栅极为-5V。
IGBT为电压型驱动器件,所以负压负压电容C5,C6上的电压波动较小,维持在5V,自举电容上的电压也维持在20V左右,只在下管S2导通的瞬间有一个短暂的充电过程。
IGBT的导通压降一般小于3V,负压电容C5的充电在S2导通时完成。对于C5,C6的选择,要求大于IGBT栅极输入寄生电容Ciss。自举电容电电路中的二极管D1必须是快恢复二极管,应留有足够的电流余量。此电路与一般的带负压驱动芯片产生负压原理相同,直流母线上叠加了5V的电压。