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IR2110在无刷直流电动机驱动电路中的应用

简介美国IR公司的IR2110芯片是用于高压高速功率设备的双通道,栅极驱动,单片集成驱动模块。由于其体积小,成本低,集成度高,响应速度快,偏置电压高,驱动能力强等优点,自推出以来,这种适用于功率MOSFET和IGBT驱动的自举集成电路已用于电机调谐。它已被广泛用于功率驱动领域,例如速度和功率转换。 IR2110采用了先进的自举电路和电平转换技术,大大简化了功率器件逻辑电路的控制要求,从而使每对MOSFET(上下管)可以共享一个IR2110,并且所有IR2110可以共享独立的电源。对于典型的六管三相桥式逆变器,可以使用三个IR2110来驱动三个桥臂,并且仅需要一个10V-20V电源。这样,在工程上大大减少了驱动电路的体积和电源的数量,简化了系统结构,提高了系统的可靠性。 1. IR2110的内部结构和功能特性IR2110浮动电源采用自举电路,其高端工作电压可以达到500V,工作频率可以达到500kHz。其内部结构如图1所示。它由三部分组成:逻辑输入,电平移位和输出保护。 IR2110采用CMOS技术制成,逻辑电源电压范围为5V〜20V,适用于TTL或CMOS逻辑信号输入。它具有两个独立的高端和低端输出通道,并且两个通道都具有迟滞和欠压锁定功能。由于逻辑信号通过电平耦合电路连接到它们各自的通道,因此允许逻辑电路参考地(Vss)与电源电路参考地(COM)之间的5V偏移,并且可以屏蔽小于50ns的脉冲。理想的抗噪效果。图1 IR2110的内部结构图IR2110的自举电路特别适用于各种桥式驱动电路,其典型应用如图2所示。引脚3(VCC)和6(VB)是低端电源电压,高端浮动电源电压,引脚2(COM)为低端电源公共端,引脚5(Vs)为高端浮动电源公共端,引脚9(VDD)为电源逻辑电路的电压,引脚13(Vss)是逻辑电路的接地端子,引脚11(SD)是输入信号闭合端子。 VCC是10V〜20V功率管栅极驱动电源。由于VSS可以连接到COM,因此VCC和VDD可以共享同一电源,典型值为+ 15V。图2 IR2110典型应用电路当输入逻辑信号HIN / LIN = 1,输出信号HO / LO = 1时,控制MOSFET导通;当输入逻辑信号HIN / LIN = 1时,输出信号HO / LO = 1。当HIN / LIN = 0,HO / LO = 0时,控制MOSFET截止,其SD输入可用于阻塞这两个驱动器。如果两个驱动电压均低于8.3V,则由于欠压,输出信号将在芯片上被阻塞。输出栅极驱动电压范围为10V至20V,典型的电平转换时间为:Ton = 120ns,Toff = 94ns。死区时间的典型值为10ns,并且内置的死区电路可以防止MOS器件关断延迟引起的直臂导通现象,并提高系统的可靠性。