4.IR2110的典型應用
(1) IR2110在Buck變換器中的應用
下圖所示為采用IR2110驅動
Buck變換器中
IGBT器件的電路。對
自舉電容的初始充電是由UCC電源通過電感和濾波電容進行的。為了確保自舉電容充電電壓不超過USS(20V),這個LC諧振電路的Q值應潑足夠小。如果Q值不是足夠小,就應在自舉二極管支路中串聯一個電阻或在自舉電容上并聯一個齊納二極管。文章來源:http://www.igbt8.com/qd/185.html
如果電路工作在連續電流模式下,則電源對自舉電容的充電就在續流二極管的導通期間進行。在電流不連續模式下,如果續流二極管的導通時間非常短,電源對自舉電容的充電就通過濾波元件與負載來進行。在上圖所示電路中,luF去耦電容應與11、12和13腳在同一點接地,并與功率部分的接地點分開。
(2) IR2110在雙正激變換器中的應用
下圖所示為IR2110在雙正激變換器中的應用電路。在這種情況下,由于續流二極管的導通時間變得非常短,故為了確保自舉電容C1開通及在后續周期內充滿電荷,電路中增加了3個元件R1、VT3和VT4。當VT3和V T2截止時,VT4也截止,VT3飽和導通,將電容C1一端對地接通,使C1和C2能很快充電到15V左右,當VT1和VT2導通時,VT4也導通,使VT3截止,從而使電容C1對地一端與VT1的發射極等電位,C1兩端電壓維持在15V不變,C1對地電位舉高,保證VT1柵壓高于發射極電壓,使VT1飽和導通。
(3)IR2110在三相橋式電機驅動電路中的應用
下圖所示的是IR2110在三相橋式電機驅動電路中的應用電路,在電路設計時要嚴格注意布局設計,這是由于波形中di/dt分量比較大,三組開關工作互為120度。應特別注意,離共地點最遠的IGBT驅動電路會在IR2110的②腳和參考地之間承受最大的電壓降。另外還應注意當無刷直流電機鎖定轉子時,在橋的一臂斷開的情況下長時間工作時,IR2110⑤腳上所出現的不同電壓,此時自舉電容可能會放電,其結果是造成高端功率管在接受信號時并不工作,而低端功率管仍然在工作。為避免這種情況發生,可采取以下措施。
①如果電極在某一段時間內不起作用,控制邏輯首先開通低端功率管。
②當不需要導通時,控制電路要有一很窄的“正?!闭伎毡?。
③如果一電極在有限的和已知的時間內不用,可根據這段時間來選取自舉電容的大小,以維持這段時間的電荷。
如果橋路是感應電機驅動電路的一部分,可使用PWM技術合成正弦波,每一電極在低頻時以零或非常窄的占空比通過較長的時間間隔,自舉電容應能保持足夠的電荷來確保這段時間內不必充電。
在所示的電路中,高壓母線和邏輯電路之間的絕緣是由IR2110反偏結來保證的,這些結構中如有一個結擊穿,都會對其余部件造成嚴重后果。為了避免發生這樣的問題,可用光電耦合器或脈沖變壓器作為隔離元件。
IR2110在三相橋式電機驅動電路中的應用
(4) IR2110在全橋變換器中的應用
下圖所示為用兩片IR2110驅動的全橋變換器電路。在該電路中,變換器低端與IR2110的關閉端設確電流檢測電路。該電流檢測電路的具體工作方法與變換器所要求的PWM技術、電源精度要求、有無負電源等因素有關。電路的關閉功能是鎖定的,這樣可以保證在負載電流通過IGBT內部二極管衰減后,IGBT仍保持斷開的狀態,鎖定只有在下個周期開始時才能復位。
電路中的寄生電感在開關快速工作時引起的高di/dt在
IGBT上會產生過沖電壓,在電源線與功率管間加去耦電容可減小這種不良影響,但在電路布局時最好能緊密排列,減少電路中的寄生電感。這些寄生電感加上續流二極管的正向恢復效應,將引起電源線上電壓的來回擺動(例如US端上的電壓可能會低千COM端的電壓)。U.端上的電壓可低到-4V.這是最低極限,如果超過這個極限,就會引起高端通道工作的不穩定。
IR2110的開通與關斷傳輸延遲時間是接近匹配的(失配時間不大于10ns),開通傳輸延
遲時間比關斷傳輸延遲時間長25ns,這就保證了功率管在工作時不會發生重疊導通,為了更加安全起見,可在功率管的柵極上設置一電阻和二極管網絡(如圖中的R1、VD1、R2、VD2、VD3、R1、VD4),該電阻和二極管網絡可進一步延遲功率管的導通而對其關斷沒有影響,這就相當于增加了死區時間。
IR2110的10腳接低電平,可得到正負半周全占空比輸出。IR2110的2腳懸空或接高電平時為調制脈沖輸出,2腳接低電平時為方波輸出。