5、IR2110的扩展应用
单从驱动PM和IGBT的角度考虑,均不需要栅极负偏置。Vge=0,完全可以保证器件正常关断。但在有些情况下,负偏置是必要的。这是因为当器件关断时,其集电极-发射极之间的dv/dt过高时,将通过集电极-栅极之间的(密勒)电容以尖脉冲的形式向栅极馈送电荷,使栅极电压升高,而PM,IGBT的门槛电压通常是3~5V左右,一旦尖脉冲的高度和宽度达到一定的水平,功率器件将会误导通,造成灾难性的后果。而采用栅极负偏置,可以较好地解决这个问题。
5.1具有负偏压的IR2110驱动电路
电路如图3所示。高压侧和低压侧的电路完全相同。每个通道分别用了两只N沟道和两只P沟道的MOSFET。VD2、C2、R2为VM2的栅极耦合电路,C3、C4、VD3、VD4用于将H0(脚7)输出的单极性的驱动信号转换为负的直流电压。当VCC=15V时,C4两端可获得约10V的负压。
5.2简单负偏压IR2110驱动电路
电路如图4所示。高压侧的负偏压由C1,VD1,R1产生,R1的平均电流应不小于1mA。不同的HV可选择不同的电阻值,并适当考虑其功耗。低压侧由VCC,R2,C2,VD2产生。两路负偏置约为-4.7V。可选择小电流的齐纳二极管。
在图3所示电路中,VM1~VM4如选择合适的MOSFET,也能同时达到扩展电流的目的,收到产生负偏置和扩展电流二合一的功能。
6、应用实例
一台2kW,三相400Hz,115V/200V的变频电源。单相50Hz,220V输入,逆变桥直流干线HV≈300V,开关频率fs=13.2kHz。功率模块为6MBI25L060,用三片IR2110作为驱动电路,共用一组15V的电源。主电路如图5所示。控制电路由80C196MC构成的最小系统组成。图6为IR2110高压侧输出的驱动信号,图7为其中一相的输出波形。
图5应用实例
7、结语
IR2110是一种性能比较优良的驱动集成电路。无需扩展可直接用于小功率的变换器中,使电路更加紧凑。在应用中如需扩展,附加硬件成本也不高,空间增加不大。然而其内部高侧和低侧通道分别有欠压封锁保护功能,但与其它驱动集成电路相比,保护功能略显不足,可以通过其它保护措施加以弥补。