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驅(qū)動(dòng)芯片 IR2110 功能簡(jiǎn)介
在功率變換裝置中，根據(jù)主電路的結(jié)構(gòu)，起功率開關(guān)器件一般采用直接驅(qū)動(dòng)和隔離驅(qū)動(dòng)兩種方式.美國 IR 公司生產(chǎn)的 IR2110 驅(qū)動(dòng)器，兼有光耦隔離和電磁隔離的優(yōu)點(diǎn)，是中小功率變換裝置中驅(qū)動(dòng)器件的首選。
1. IR2110 引腳功能及特點(diǎn)簡(jiǎn)介
（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(guān)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(diǎn)：
（1）具有獨(dú)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(dá) 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(dá)500KHz。
（6）開通、關(guān)斷延遲小，分別為 120ns和94ns。
（7）圖騰柱輸出峰值電流2A。
2.IR2110 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
IR2110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(gè)功率MOS的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸入端。 SD為保護(hù)信號(hào)輸入端，當(dāng)該腳接高電平時(shí)，IR2110 的輸出信號(hào)全被封鎖，其對(duì)應(yīng)的輸出端恒為低電平；而當(dāng)該腳接低電平時(shí)，IR2110 的輸出信號(hào)跟隨 HIN 和 LIN 而變化，在實(shí)際電路里，該端接用戶的保護(hù)電路的輸出。HO和LO是兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)同一橋臂的MOSFET。
3.IR2110 自舉電路設(shè)計(jì)原理
IR2110包括：邏輯輸入、電平轉(zhuǎn)換、保護(hù)、上橋臂側(cè)輸出和下橋臂側(cè)輸出。邏輯輸入端采用施密特觸發(fā)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(duì)獨(dú)立。由于邏輯信號(hào)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(gè)高壓 MOS 管推挽驅(qū)動(dòng)器的最大灌入或輸出電流可達(dá)2 A，上橋臂通道可以承受500 V 的電壓。輸入與輸出信號(hào)之間的傳導(dǎo)延時(shí)較小，開通傳導(dǎo)延時(shí)為 120 ns，關(guān)斷傳導(dǎo)延時(shí)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(gè) 15 V 電源，邏輯地和模擬地接在一起。輸出端設(shè)有對(duì)功率電源 VCC 的欠壓保護(hù)，當(dāng)小于 8．2 V 時(shí)，封鎖驅(qū)動(dòng)輸出。
IR2110具有很多優(yōu)點(diǎn)：自舉懸浮驅(qū)動(dòng)電源可同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一橋臂的上、下兩個(gè)開關(guān)器件，驅(qū)動(dòng)500 V 主電路系統(tǒng)，工作頻率高，可以達(dá)到 500 kHz；具有
電源欠壓保護(hù)關(guān)斷邏輯；輸出用圖騰柱結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)峰值電流為 2 A；兩通道設(shè)有低壓延時(shí)封鎖(50 ns)。芯片還有一個(gè)封鎖兩路輸出的保護(hù)端 SD，在 SD 輸入高電平時(shí)，兩路輸出均被封鎖。IR2110的優(yōu)點(diǎn)，給實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了極大方便，特別是自舉懸浮驅(qū)動(dòng)電源大大簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)，只用一路電源即可完成上下橋臂兩個(gè)功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)。IR2110 的典型應(yīng)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(guān)器件柵極驅(qū)動(dòng)器，具有自舉浮動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)電路十分簡(jiǎn)單，只用一個(gè)電源可同時(shí)驅(qū)動(dòng)上下橋臂。但是 IR2110芯片有他本身的缺陷，不能產(chǎn)生負(fù)壓，在抗擾方面比較薄弱，以下詳細(xì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)介紹抗干擾技術(shù)。
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2017-8-2 14:18 上傳
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