驅動芯片 IR2110 功能簡介
在功率變換裝置中,根據主電路的結構,起功率開關器件一般采用直接驅動和隔離驅動兩種方式.美國 IR 公司生產的 IR2110 驅動器,兼有光耦隔離和電磁隔離的優點,是中小功率變換裝置中驅動器件的首選。
1. IR2110 引腳功能及特點簡介
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2017-8-2 17:30 上傳
(1)IR2110 引腳管
LO(引腳1):低端輸出
COM(引腳2):公共端
Vcc(引腳3):低端固定電源電壓
Nc(引腳4): 空端
Vs(引腳5):高端浮置電源偏移電壓
VB (引腳6):高端浮置電源電壓
HO(引腳7):高端輸出
Nc(引腳8): 空端
VDD(引腳9):邏輯電源電壓
HIN(引腳10): 邏輯高端輸入
SD(引腳11):關斷
LIN(引腳12):邏輯低端輸入
Vss(引腳13):邏輯電路地電位端,其值可以為 0V
Nc(引腳14):空端
(2)IR2110 的特點:
(1)具有獨立的低端和高端輸入通道。
(2)懸浮電源采用自舉電路,其高端工作電壓可達 500V。
(3)輸出的電源端(腳3)的電壓范圍為 10-20V。
(4)邏輯電源的輸入范圍(腳 9)5-15V,可方便的與TTL,CMOS電平相匹配,而且邏輯電源地和功率電源地之間允許有 V的便移量。
(5)工作頻率高,可達500KHz。
(6)開通、關斷延遲小,分別為 120ns和94ns。
(7)圖騰柱輸出峰值電流2A。
2.IR2110 內部結構
IR2110的內部結構和工作原理框圖如圖 4所示。圖中 HIN 和LIN為逆變橋中同一橋臂上下兩個功率MOS的驅動脈沖信號輸入端。 SD為保護信號輸入端,當該腳接高電平時,IR2110 的輸出信號全被封鎖,其對應的輸出端恒為低電平;而當該腳接低電平時,IR2110 的輸出信號跟隨 HIN 和 LIN 而變化,在實際電路里,該端接用戶的保護電路的輸出。HO和LO是兩路驅動信號輸出端,驅動同一橋臂的MOSFET。
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3.IR2110 自舉電路設計原理
IR2110包括:邏輯輸入、電平轉換、保護、上橋臂側輸出和下橋臂側輸出。邏輯輸入端采用施密特觸發電路,提高抗干擾能力。輸入邏輯電路與 TTL/COMS 電平兼容,其輸入引腳閾值為電源電壓 Vdd 的10%,各通道相對獨立。由于邏輯信號均通過電平耦合電路連接到各自的通道上,允許邏輯電路參考地(VSS)與功率電路參考地(COM)之間有-5 V~+5 V的偏移量,并且能屏蔽小于50 ns 脈沖,這樣便具有較理想的抗噪聲效果。兩個高壓 MOS 管推挽驅動器的最大灌入或輸出電流可達2 A,上橋臂通道可以承受500 V 的電壓。輸入與輸出信號之間的傳導延時較小,開通傳導延時為 120 ns,關斷傳導延時為 95 ns。電源 VCC 典型值為15 V,邏輯電源和模擬電源共用一個 15 V 電源,邏輯地和模擬地接在一起。輸出端設有對功率電源 VCC 的欠壓保護,當小于 8.2 V 時,封鎖驅動輸出。
IR2110具有很多優點:自舉懸浮驅動電源可同時驅動同一橋臂的上、下兩個開關器件,驅動500 V 主電路系統,工作頻率高,可以達到 500 kHz;具有
電源欠壓保護關斷邏輯;輸出用圖騰柱結構,驅動峰值電流為 2 A;兩通道設有低壓延時封鎖(50 ns)。芯片還有一個封鎖兩路輸出的保護端 SD,在 SD 輸入高電平時,兩路輸出均被封鎖。IR2110的優點,給實際系統設計帶來了極大方便,特別是自舉懸浮驅動電源大大簡化了驅動電源設計,只用一路電源即可完成上下橋臂兩個功率開關器件的驅動。IR2110 的典型應用電路如圖 2所示。 R2110 是一種雙通道高壓、高速電壓型功率開關器件柵極驅動器,具有自舉浮動電源,驅動電路十分簡單,只用一個電源可同時驅動上下橋臂。但是 IR2110芯片有他本身的缺陷,不能產生負壓,在抗擾方面比較薄弱,以下詳細結合實驗介紹抗干擾技術。
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