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ir2110中文资料详解(引脚图及功能_工作原理_内部结构及应用电路)

ir2110中文资料详解(引脚图及功能_工作原理_内部结构及应用电路)

在功率转换装置中,根据主电路的结构,功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动。美国IR公司生产的IR 2110驱动器具有光耦隔离和电磁隔离的优点,是中小型功率转换器件中驱动器件的首选。

IR2110的特性:

(1)独立的低端和高端输入通道。

(2)浮动电源采用自举电路,高端工作电压可达500V.

(3)输出电源端子(引脚3)的电压范围为10-20V。

(4)逻辑电源(引脚9)的输入范围为5-15v,可以方便地匹配TTL和CMOS电平,逻辑电源地和电源地之间允许V的移位。

(5)工作频率高,可达500KHz。

(6)导通和关断延迟较小,分别为120ns和94ns。

(7)图腾柱输出峰值电流2A。

一、ir2110中文数据详解_ir2110引脚图及功能1、ir2110引脚图

2、ir2110引脚功能

LO(引脚1):低端输出

COM(引脚2):公共端子

Vcc(引脚3):低端固定电源电压。

Nc(引脚4):空端

Vs(引脚5):高端浮动电源的失调电压。

VB(引脚6):高端浮动电源电压

HO(引脚7):高端输出

Nc(引脚8):空端

VDD(引脚9):逻辑电源电压

HIN(引脚10):逻辑高端输入

SD(引脚11):关闭

LIN(引脚12):逻辑低端输入

Vss(引脚13):逻辑电路的地电位端,可以是0V。

Nc(引脚14):空端

3、IR2110和相关型号包装外形

二、ir2110中文资料详解_ir2110内部结构r2110内部结构和工作原理框图如图。图中,HIN和LIN是同一桥臂中上下功率MOS的驱动脉冲信号输入。SD是保护信号的输入端。当此引脚连接到高电平时,IR2110的所有输出信号都被阻断,其对应的输出端始终处于低电平。当引脚连接到低电平时,IR2110的输出信号随HIN和LIN变化。在实际电路中,该引脚连接到用户保护电路的输出。HO和LO是两个驱动信号输出,驱动同一桥臂的MOSFET。

三、ir2110中文资料详解_ir2110工作原理ir2110内部函数由三部分组成:逻辑输入;电平转换和输出保护。如上所述,IR2110的特性可以给器件的设计带来很多便利。尤其是高端浮动自举电源的设计,可以大大减少驱动电源的数量,即一组电源可以控制上下两端。

四、ir2110中文资料详情_ir2110应用电路1、IR2110自举电路设计ir2110驱动半桥的电路如图所示,其中C1和VD1分别为自举电容和自举二极管,C2为VCC的滤波电容。假设在S1的关断期间,C1已经被充电到足够的电压(VC1VCC)。

当HIN为高电平时,如图4.19所示:VM1导通,VM2关断,VC1加在S1的栅源之间,C1通过VM1、Rg1和栅源形成回路放电。这时,C1就相当于一个电压源,使S1导通。因为LIN和HIN是一对互补的输入信号,所以LIN为低电平,VM3关断,VM4导通。此时,S2栅极和源极积累的电荷通过芯片中的Rg2快速放电到地,由于死区时间的影响,S2在S1开启之前快速关断。当HIN处于低电平时,如图4.20所示:VM1关断,VM2导通。此时,在S1的栅极和源极积累的电荷通过Rg1在芯片内部快速放电,从而关断S1。经过短暂的死区时间后,LIN处于高电平,VM3导通,VM4截止,使得通过Rg2和的栅极和源极形成回路,导通。同时,VCC通过自举二极管、C1和S2形成回路,为C1充电,为C1快速补充能量,等等。

2、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。栅极限流电阻可以反并联一个二极管,但在大功率环境下不明显。本文介绍的第一种方法是下图所示的电路。关断期间,栅极驱动电平箝位至零电平。桥臂上管打开时,驱动信号打开Q1,关闭Q2,正常行驶。在上管关断期间,Q1关断,Q2的栅极高电平导通,将上管的栅极电位拉至低电平(晶体管的饱和压降)。这样,由米勒效应产生的电流流过Q2,栅极驱动器上的毛刺可以大大减少。下管的工作原理和上管完全一样,就不赘述了。

3、IR2110负电压产生电路在大功率IGBT的情况下,每个驱动电源都是独立的,集成的驱动芯片一般都有产生负电压的功能,如EXB841系列、M57957系列等。在IGBT关断时栅极加负电压,一般为-3 ~-5V。其功能还在于提高IGBT关断的可靠性。防止米勒效应导致的误导沟通。IR2110芯片内部虽然没有负压产生功能,但是可以通过增加几个无源器件来实现,如图所示。由电容器和5V电压调节器组成的负电压电路被添加到上和下管驱动电路。

其工作原理是:电源电压为20V。上电时,电源通过Rg给Cg充电,Cg保持5V的电压。当LIN为高电平时,LO输出0V,S2栅极上的电压为-5V,实现关断时的负压。

当上管S1和HIN为高电平时,HO输出为20V,加在栅极上的电压为15V。当HIN为低时,HO输出0V,S1门为-5V。

IGBT是电压型驱动器件,所以负电压电容C5和C6的电压波动较小,维持在5V,自举电容的电压也维持在20V左右,下管S2导通时只有短暂的充电过程。

IGBT的开启压降一般小于3V,S2开启时负电压电容C5充电完成。对于C5和C6的选择,要求其大于IGBT栅极输入寄生电容Ciss。自举电容电路中的二极管D1必须是快速恢复二极管,并且应该留有足够的电流裕量。该电路与一般的负压驱动芯片原理相同,在DC总线上叠加一个5V的电压。

4、IR2110结合隔离变压器电路已被广泛应用,但也有其缺点。首先,电路比最简单的应用电路复杂得多。其次,使用的设备增多,成本增加,效果也不是很好。这主要是因为IR2110芯片本身容易受到开关管的影响。

当负载增加,电压升高时,IR2110的输出波形会变得非常混乱。因此,IR2110的电路图与传统变压器隔离相结合,如图6所示。这种电路结合了经典电路的一些内容,大大降低了负载对驱动的影响,可用于大功率场合。电路也比较简单,非常实用。

标签:电路电压驱动


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