驅動電路IR2110的特性及應用
加入技術交流群
3.2防直通導通延時電路
對H橋驅動電路上下橋臂功率晶體管加互補信號后，由于帶載情況下，晶體管的關斷時間通常比開通時間長，這樣，當下橋臂晶體管未及時關斷而上橋臂搶先開通時，就會出現(xiàn)所謂“橋臂直通”故障。這樣會使橋臂直通時電流迅速變大，從而造成功率開關損壞。所以設置導通延時及死區(qū)時間必不可少。IR2110具有一定的死區(qū)時間，其大小為10 ns且不可外調，而實際使用中，MOSEFT管的關斷時間比開通時間有時還要比10ns大，此時就需要外加延時電路來加大死區(qū)時間，以防止電路直通，圖5給出了一種導通延時電路及其波形。
導通延時也可以通過RC時間常數(shù)來設置。對GTR，可按0.2μs／A來設置；而對MOSFET，則可按0.1～0.2μs來設計，且與電流無關；IGBT可按2～5μs來設計。假如GTR的f為5 kHz旦雙極性工作，調寬區(qū)域為T／2=1／10=0.1 ms，此時若I為100 A，則△t=0.2×100=20μs。這樣PWM調制分辨率的最大可能性為：
這說明死區(qū)時間占據了調制周期的1／5，顯然是不可行的。所以，對于100 A的電機系統(tǒng)，GTR的開關頻率必須低于5 kHz。例如，2 kHz以下，此時的分辨率可達12.5左右。
4結束語
IR2110是一種性能比較優(yōu)良的驅動集成電路，它的自舉懸浮驅動電源可同時驅動同一橋臂的上、下兩個開關器件，驅動電壓高達500 V，工作頻率為500 kHz，并具有電源欠壓保護關斷邏輯。IR2110的輸出用圖騰柱結構，驅動峰值電流為2 A，同時兩通道還設有低壓延時封鎖(50ns)。此外，芯片還有一個封鎖兩路輸出的保護端SD，在SD輸入高電平時，兩路輸出均被封鎖。IR2110的這些優(yōu)點給實際系統(tǒng)設計帶來了極大方便，特別是自舉懸浮驅動電源大大簡化了驅動電源設計，因為只用一路電源即可完成上下橋臂兩個功率開關器件的驅動。但與其它驅動集成電路相比，IR2110的保護功能略顯不足，死區(qū)時間不可外調；電路工作在100％占空比信號輸入時，也需要外接電荷泵電路來維持自舉電容的足夠能量。不過這些不足在實際應用中都可以通過本文所述的拓展應用電路來進行完善和補充。
本文作者已將上述擴展應用電路應用于仿美國APEX公司SAxx系列產品的應用研制中，而且獲得了較好的效果，研制的產品已通過全部的鑒定檢驗，并通過了國防科工委組織的鑒定。該成果可在航天和兵器系統(tǒng)中，取代APEX公司的同類產品，而且系統(tǒng)工作正常，用戶比較滿意。
評論