R2110芯片簡介:
美國IR公司的IR2110芯片是一種雙通道、柵極驅動、高壓高速功率器件的單片式集成驅動模塊。由于它具有體積小、成本低、集成度高、響應速度快、偏值電壓高、驅動能力強等特點,自推出以來,這種適于功率MOSFET、IGBT驅動的自舉式集成電路在電機調速、電源變換等功率驅動領域中獲得了廣泛的應用。IR2110采用先進的自舉電路和電平轉換技術,大大簡化了邏輯電路對功率器件的控制要求,使得每對MOSFET(上下管)可以共用一片IR2110,并且所有的IR2110可共用一路獨立電源。對于典型的6管構成的三相橋式逆變器,可采用3片IR2110驅動3個橋臂,僅需1路10V~20V電源。這樣,在工程上大大減少了驅動電路的體積和電源數目,簡化了系統結構,提高了系統可靠性。
IR2110內部結構及功能特點:
IR2110浮置電源采用自舉電路,其高端工作電壓可達500V,工作頻率可達到500kHz,其內部結構如圖1所示。它由三個部分組成:邏輯輸入,電平平移及輸出保護。IR2110采用CMOS工藝制作,邏輯電源電壓范圍為5V~20V,適應TTL或CMOS邏輯信號輸入,具有獨立的高端和低端2個輸出通道,兩路通道均帶有滯后欠壓鎖定功能。由于邏輯信號均通過電平耦合電路連接到各自的通道上,容許邏輯電路參考地(Vss)與功率電路參考地(COM)之間有5V的偏移量,并且能屏蔽小于50ns的脈沖,有較理想的抗噪聲效果。
IR2110的自舉電路特別適合于各種橋式驅動電路,其典型應用如圖2所示。引腳3(VCC)和6(VB)分別是低端電源電壓和高端浮置電源電壓,引腳2(COM)是低端電源公共端,引腳5(Vs)是高端浮置電源公共端,引腳9(VDD)是邏輯電路電源電壓,引腳13(Vss)是邏輯電路接地端,引腳11(SD)是輸入信號關閉端。VCC為10V~20V功率管門極驅動電源,由于VSS可與COM連接,則VCC與VDD可共用同一個典型值為+15V的電源。
當輸入邏輯信號HIN/LIN=1時,輸出信號HO/LO=1,控制MOSFET導通;當HIN/LIN=0時,HO/LO=0,控制MOSFET關斷,其SD輸入可以用來閉鎖這二路驅動。如果這兩路驅動電壓小于8.3V,輸出信號會因欠壓而被片內封鎖。輸出柵極驅動電壓的范圍為10V~20V,其電平典型轉換時為:Ton=120ns,Toff=94ns。死區時間的典型值為10ns,內置的死區電路可以防止由于MOS器件關斷延時造成的直臂導通現象,提高了系統的可靠性。
ir2103典型應用電路一:
永磁無刷直流電機是隨著高性能永磁材料、電機控制技術和電力電子技術的發展而出現的一種新型電機,它既具有交流電機結構簡單、運行可靠、維護方便、壽命長等優點,又具備直流電機運行效率高、無勵磁損耗及調速性能好等諸多優點,而且還具有功率密度高,低轉速,大轉矩的特點。它的應用已從最初的軍事工業,向航空航天、醫療、信息、家電以及工業自動化等領域迅速發展。
圖3是由IR2110組成的無刷直流電機驅動電路原理圖(單橋臂)。此驅動電路采用以3片IR2110為中心的6個N溝道的MOSFET管組成的三相全橋逆變電路,僅對上橋臂功率MOSFET管進行PWM調制的控制方式。其輸入是以功率地為地的PWM波,送到IR2110的輸入端口,輸出控制N溝道的功率驅動管MOSFET的開關,由此驅動無刷直流電動機。
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