IR相关知识笔记.docx

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1、驱动芯片2110功能简介 在功率变换装置中，依据主电路的构造，起功率开关器件一般承受干脆驱动和隔离驱动两种方式.美国公司消费的2110驱动器，兼有光耦隔离和电磁隔离的优点，是中小功率变换装置中驱动器件的首选。1. 2110引脚功能及特点简介 12110引脚管引脚1:低端输出引脚2:公共端 引脚3:低端固定电源电压 引脚4: 空端 引脚5:高端浮置电源偏移电压 (引脚6):高端浮置电源电压 引脚7:高端输出 引脚8: 空端 引脚9:逻辑电源电压 引脚10: 逻辑高端输入 引脚11:关断 引脚12:逻辑低端输入 引脚13:逻辑电路地电位端，其值可以为0V 引脚14:空端 22110的特点： 1具有

2、独立的低端和高端输入通道。2悬浮电源承受自举电路，其高端工作电压可达500V。3输出的电源端脚3的电压范围为1020V。4逻辑电源的输入范围脚9515V，可便利的及，电平相匹配，而且逻辑电源地和功率电源地之间允许有 V的便移量。5工作频率高，可达500。6开通、关断延迟小，分别为120和94。7图腾柱输出峰值电流2A。22110内部构造2110的内部构造和工作原理框图如图4所示。图中和为逆变桥中同一桥臂上下两个功率的驱动脉冲信号输入端。为疼惜信号输入端，当该脚接高电平常，2110的输出信号全被封锁，其对应的输出端恒为低电平；而当该脚接低电平常，2110的输出信号跟随和而变更，在实际电路里，该端

3、接用户的疼惜电路的输出。和是两路驱动信号输出端，驱动同一桥臂的。图4 2110内部构造32110自举电路设计原理2110包括：逻辑输入、电平转换、疼惜、上桥臂侧输出和下桥臂侧输出。逻辑输入端承受施密特触发电路，进步抗干扰实力。输入逻辑电路及电平兼容，其输入引脚阈值为电源电压的10，各通道相对独立。由于逻辑信号均通过电平耦合电路连接到各自的通道上，允许逻辑电路参考地()及功率电路参考地()之间有5 V5 V的偏移量，并且能屏蔽小于50 脉冲，这样便具有较志向的抗噪声效果。两个高压管推挽驱动器的最大灌入或输出电流可达2 A，上桥臂通道可以承受500 V的电压。输入及输出信号之间的传导延时较小，开通

4、传导延时为120 ，关断传导延时为95 。电源典型值为15 V，逻辑电源和模拟电源共用一个15 V电源，逻辑地和模拟地接在一起。输出端设有对功率电源的欠压疼惜，当小于82 V时，封锁驱动输出。2110具有许多优点：自举悬浮驱动电源可同时驱动同一桥臂的上、下两个开关器件，驱动500 V主电路系统，工作频率高，可以到达500 ；具有电源欠压疼惜相关断逻辑；输出用图腾柱构造，驱动峰值电流为2 A；两通道设有低压延时封锁(50 )。芯片还有一个封锁两路输出的疼惜端，在输入高电平常，两路输出均被封锁。2110的优点，给实际系统设计带来了极大便利，特别是自举悬浮驱动电源大大简化了驱动电源设计，只用一路电源

5、即可完成上下桥臂两个功率开关器件的驱动。2110的典型应用电路如图2所示。R2110是一种双通道高压、高速电压型功率开关器件栅极驱动器，具有自居浮动电源，驱动电路特别简洁，只用一个电源可同时驱动上下桥臂。但是2110芯片有他本身的缺陷，不能产生负压，在抗扰方面比较薄弱，以下具体结合试验介绍抗干扰技术。1高压侧悬浮驱动的自举原理高端侧悬浮驱动的自举原理：2110驱动半桥的电路如下图，其中C1，1分别为自举电容和自举二极管，C2为的滤波电容。假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压1 。 当为高电平常如图4.19 ：1开通，2关断，1加到S1的栅极和源极之间，C1通过1，1和栅极和源极形成回路放电

6、，这时C1就相当于一个电压源，从而使S1导通。由于及是一对互补输入信号，所以此时为低电平，3关断，4导通，这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过2快速对地放电，由于死区时间影响使S2在S1开通之前快速关断。 当为低电平常如图4.20：1关断，2导通，这时聚集在S1栅极和源极的电荷在芯片内部通过1快速放电使S1关断。经过短暂的死区时间为高电平，3导通，4关断使经过2和S2的栅极和源极形成回路，使S2开通。在此同时经自举二极管，C1和S2形成回路，对C1进展充电，快速为C1补充能量，如此循环反复。2自举元件设计和具有相像的门极特性。开通时，须要在极短的时间内向门极供应足够的栅电荷。假定在器件

7、开通后，自举电容两端电压比较器件充分导通所须要的电压10V，高压锁定电压为8.7/8.3伏要高，再假定在自举电42110其他电路应用1 带电平箝位的2110驱动电路针对2110的缺乏，对输出驱动电路进展了改进，可以承受在栅极限流电阻上反并联一个二极管，但在大功率的环境下不太明显。本文介绍的第一种方法就是下面如图4所示电路。在关断期间将栅极驱动电平箝位到零电平。在桥臂上管开通期间驱动信号使Q1导通、Q2截止，正常驱动。上管关断期间，Q1截止，Q2栅极高电平，导通，将上管栅极电位拉到低电平(三极管的饱和压降)。这样，由于密勒效应产生的电流从Q2中流过，栅极驱动上的毛刺可以大大的减小。下管工作原理及

8、上管完全一样，不再累述。2 2110负压产生电路在大功率场合，各路驱动电源独立，集成驱动芯片一般都有产生负压得功能，如841系列，M57957系列等，在关断期间栅极上施加一个负电压，一般为35 V。其作用也是为了增加关断的牢靠性。防止由于密勒效应而造成的误导通。2110芯片内部虽然没有产生负压功能，但可以通过外加几个无源器件来实现产生负压得功能，如图5所示。在上下管驱动电路中均加上由电容和5 V稳压管组成的负压电路。其工作原理为：电源电压为20 V，在上电期间，电源通过给充电，保持5 V的电压，在为高电平的时候，输出0 V，此时S2栅极上的电压为5 V，从而实现了关断时负压。对于上管S1，为高

9、电平常，输出为20 V，加在栅极上的电压为15 V。当为低电平常，输出0 V，S1栅极为5 V。为电压型驱动器件，所以负压负压电容C5，C6上的电压波动较小，维持在5 V，自举电容上的电压也维持在20 V左右，只在下管S2导通的瞬间有一个短暂的充电过程。的导通压降一般小于3 V，负压电容C5的充电在S2导通时完成。对于C5，C6的选择，要求大于栅极输入寄生电容。自举电容电电路中的二极管D1必需是快复原二极管，应留有足够的电流余量。此电路及一般的带负压驱动芯片产生负压原理一样，直流母线上叠加了5 V的电压。3 2110结合隔离变压器电路上面2种方法已经得到了广泛的应用，但是也有他的缺点，首先电路

10、比最简洁的应用电路要困难的多，其次所用的器件数目增多，本钱增加，再次效果也并不是特别好，这主要是因为2110芯片本身很简洁受到开关管的影响。负载增大，电压上升，2110的输出波形就会变得很混乱，所以用常规的变压器隔离和2110结合起来运用其电路图如6所示，这种电路结合了经典电路的部分内容，大大地减小了负载对驱动的影响，可以用于大功率场合，电路也比较简洁，特别好用。其工作原理为：电源电压为20 V，在上电期间，电源通过给充电，保持5 V的电压，在为高电平的时候，输出0 V，此时S2栅极上的电压为5 V，从而实现了关断时负压。对于上管S1，为高电平常，输出为20 V，加在栅极上的电压为15 V。当为低电平常，输出0 V，S1栅极为5 V。为电压型驱动器件，所以负压负压电容C5，C6上的电压波动较小，维持在5 V，自举电容上的电压也维持在20 V左右，只在下管S2导通的瞬间有一个短暂的充电过程。的导通压降一般小于3 V，负压电容C5的充电在S2导通时完成。对于C5，C6的选择，要求大于栅极输入寄生电容。自举电容电电路中的二极管D1必需是快复原二极管，应留有足够的电流余量。此电路及一般的带负压驱动芯片产生负压原理一样，直流母线上叠加了5 V的电压。