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驅動(dòng)電路IR2110的特性及應用
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時(shí)間：2012-02-22
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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入信號時(shí)，由H橋輸出100％的占空比信號，同時(shí)也保證輸出電流的連續性。圖4所示為電荷泵電路圖。
3.2防直通導通延時(shí)電路
對H橋驅動(dòng)電路上下橋臂功率晶體管加互補信號后，由于帶載情況下，晶體管的關(guān)斷時(shí)間通常比開(kāi)通時(shí)間長(cháng)，這樣，當下橋臂晶體管未及時(shí)關(guān)斷而上橋臂搶先開(kāi)通時(shí)，就會(huì )出現所謂“橋臂直通”故障。這樣會(huì )使橋臂直通時(shí)電流迅速變大，從而造成功率開(kāi)關(guān)損壞。所以設置導通延時(shí)及死區時(shí)間必不可少。IR2110具有一定的死區時(shí)間，其大小為10 ns且不可外調，而實(shí)際使用中，MOSEFT管的關(guān)斷時(shí)間比開(kāi)通時(shí)間有時(shí)還要比10ns大，此時(shí)就需要外加延時(shí)電路來(lái)加大死區時(shí)間，以防止電路直通，圖5給出了一種導通延時(shí)電路及其波形。
導通延時(shí)也可以通過(guò)RC時(shí)間常數來(lái)設置。對GTR，可按0.2μs／A來(lái)設置；而對MOSFET，則可按0.1～0.2μs來(lái)設計，且與電流無(wú)關(guān)；IGBT可按2～5μs來(lái)設計。假如GTR的f為5 kHz旦雙極性工作，調寬區域為T(mén)／2=1／10=0.1 ms，此時(shí)若I為100 A，則△t=0.2×100=20μs。這樣PWM調制分辨率的最大可能性為：
這說(shuō)明死區時(shí)間占據了調制周期的1／5，顯然是不可行的。所以，對于100 A的電機系統，GTR的開(kāi)關(guān)頻率必須低于5 kHz。例如，2 kHz以下，此時(shí)的分辨率可達12.5左右。
4結束語(yǔ)
IR2110是一種性能比較優(yōu)良的驅動(dòng)集成電路，它的自舉懸浮驅動(dòng)電源可同時(shí)驅動(dòng)同一橋臂的上、下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件，驅動(dòng)電壓高達500 V，工作頻率為500 kHz，并具有電源欠壓保護關(guān)斷邏輯。IR2110的輸出用圖騰柱結構，驅動(dòng)峰值電流為2 A，同時(shí)兩通道還設有低壓延時(shí)封鎖(50ns)。此外，芯片還有一個(gè)封鎖兩路輸出的保護端SD，在SD輸入高電平時(shí)，兩路輸出均被封鎖。IR2110的這些優(yōu)點(diǎn)給實(shí)際系統設計帶來(lái)了極大方便，特別是自舉懸浮驅動(dòng)電源大大簡(jiǎn)化了驅動(dòng)電源設計，因為只用一路電源即可完成上下橋臂兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的驅動(dòng)。但與其它驅動(dòng)集成電路相比，IR2110的保護功能略顯不足，死區時(shí)間不可外調；電路工作在100％占空比信號輸入時(shí)，也需要外接電荷泵電路來(lái)維持自舉電容的足夠能量。不過(guò)這些不足在實(shí)際應用中都可以通過(guò)本文所述的拓展應用電路來(lái)進(jìn)行完善和補充。
本文作者已將上述擴展應用電路應用于仿美國APEX公司SAxx系列產(chǎn)品的應用研制中，而且獲得了較好的效果，研制的產(chǎn)品已通過(guò)全部的鑒定檢驗，并通過(guò)了國防科工委組織的鑒定。該成果可在航天和兵器系統中，取代APEX公司的同類(lèi)產(chǎn)品，而且系統工作正常，用戶(hù)比較滿(mǎn)意。
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