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《IR2110功率驱动集成芯片应用 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第30卷第10期电子工程师Vol.30No.102004年10月ELECTRONICENGINEEROct.2004IR2110功率驱动集成芯片应用楚斌(南京康尼机电新技术有限公司,江苏省南京市210013)摘要IR2110是IR公司的桥式驱动集成电路芯片,它采用高度集成的电平转换技术,大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求,同时提高了驱动电路的可靠性。对于典型的6管构成的三相桥式逆变器,采用3片IR2110驱动3个桥臂,仅需1路10V~20V电源。
2、这样,在工程上大大减少了控制变压器体积和电源数目,降低了产品成本,提高了系统可靠性。文中介绍了该芯片的主要功能及技术参数,并就芯片典型应用电路进行了设计和分析。关键词:IR2110,自举电路,功率器件中图分类号:TN409样有较理想的抗噪声效果。采用CMOS施密特触发输0引言入,以提高电路抗干扰能力。采用DIP14封装形式,芯随着功率VMOS器件以及绝缘栅双极晶体管片引脚输出如图1所示。(IGBT)器件的广泛运用,更多场合使用VMOS器件或IGBT器件组成桥式电路,例如开关电源半桥变换器或全桥变换器、直流无刷电机的桥式
3、驱动电路、步进电机驱动电路以及逆变器的逆变电路。IR(InternationalRectifier)公司提供了多种桥式驱动集成电路芯片,本文介绍了IR2110功率驱动集成芯片在功率转换器中的应用。该芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功图1IR2110引脚率器件的单片式集成驱动模块,在芯片中采用了高度引脚1和7是两路独立的输出,分别是LO(低端集成的电平转换技术,大大简化了逻辑电路对功率器输出)和HO(高端输出),引脚3和6分别是VCC(低端件的控制要求,同时提高了驱动电路的可靠性。尤其电源电压)和VB(高端浮置电源电压
4、),引脚9(VDD)是是上管采用外部自举电容上电,使得驱动电源数目较逻辑电路电源电压,引脚2(COM)是低端电源公共端,其他IC驱动大大减少。对于典型的6管构成的三相引脚5和13分别是VS(高端浮置电源公共端)和VSS桥式逆变器,采用3片IR2110驱动3个桥臂,仅需1路(逻辑电路接地端),引脚10(HIN)是逻辑输入控制端,10V~20V电源。这样,在工程上大大减少了控制变引脚11(SD)是输入关闭端,引脚12(LIN)是低端逻辑压器体积和电源数目,降低了产品成本,提高了系统可输入。靠性。IR2110浮置电源采用自举电路
5、,其高端工作电压本文通过作者在工程中对IR2110的应用,介绍了可达500V,工作频率可达到500kHz。两路通道均带该芯片的主要功能、典型技术参数及使用注意事项。有滞后欠压锁定功能。其推荐典型工作参数如表1所示,动态传输延迟时间参数如表2所示。1IR2110主要功能及技术参数表1IR2110工作参数IR2110采用CMOS工艺制作,逻辑电源电压范围参数最小值/V最大值/V为5V~20V,适应TTL或CMOS逻辑信号输入,具有VBVS+10VS+20独立的高端和低端2个输出通道。由于逻辑信号均通VS-4500HOVSV
6、B过电平耦合电路连接到各自的通道上,容许逻辑电路VCC1020参考地(USS)与功率电路参考地(COM)之间有-5VLO0VCC和+5V的偏移量,并且能屏蔽小于50ns的脉冲,这VDDVCC+4.5VCC+20VSS-5+5HIN,SD,LINVSSVDD收稿日期:20040601;修回日期:2004072333微电子与基础产品电子工程师2004年10月表2动态传输延迟时间参数管D5,D6钳位浪涌电压。参数典型值/ns最大值/ns由于在桥式电路中存在
7、寄生电感,而桥式电路一开通延迟时间ton120150般负载为感性负载,在功率管开关瞬间、电源短路以及关断延迟时间toff94125过电流关断时,di/dt比较大,功率管会产生过冲电开通上升时间tr2535压,会使VS端电压低于COM端,而表1所示该电压不关断下降时间tf1725输入关闭延迟时间tsd110140能低于-4V,如果超出该极限电压就会引起高端通道工作不稳定。根据笔者经验,在设计印制电路板(PCB)时,采取下列推荐方法可以减小VS负过冲电2典型电路应用及注意事项压:a)将功率管紧密放置,并且在焊接功率器件时尽I
8、R2110驱动半桥电路的典型应用原理见图2。量使引脚最短,以减少PCB布线长度和引脚间寄生电感的影响。b)功率驱动集成芯片尽可能靠近功率管放置。c)连接两功率管的走线采用宽线直接连接,不要有环路。d)在电源线与功率管之间增加去耦电容(一般为0.1F或1.0F)。在许多场合,为了防止功率管和负载因过电
