5、IR2110的擴(kuò)展應(yīng)用
單從驅(qū)動(dòng)PM和IGBT的角度考慮,均不需要柵極負(fù)偏置。Vge=0,完全可以保證器件正常關(guān)斷。但在有些情況下,負(fù)偏置是必要的。這是因?yàn)楫?dāng)器件關(guān)斷時(shí),其集電極-發(fā)射極之間的dv/dt過(guò)高時(shí),將通過(guò)集電極-柵極之間的(密勒)電容以尖脈沖的形式向柵極饋送電荷,使柵極電壓升高,而PM,IGBT的門(mén)檻電壓通常是3~5V左右,一旦尖脈沖的高度和寬度達(dá)到一定的水平,功率器件將會(huì)誤導(dǎo)通,造成災(zāi)難性的后果。而采用柵極負(fù)偏置,可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題。
5.1具有負(fù)偏壓的IR2110驅(qū)動(dòng)電路
電路如圖3所示。高壓側(cè)和低壓側(cè)的電路完全相同。每個(gè)通道分別用了兩只N溝道和兩只P溝道的MOSFET。VD2、C2、R2為VM2的柵極耦合電路,C3、C4、VD3、VD4用于將H0(腳7)輸出的單極性的驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為負(fù)的直流電壓。當(dāng)VCC=15V時(shí),C4兩端可獲得約10V的負(fù)壓。
5.2簡(jiǎn)單負(fù)偏壓IR2110驅(qū)動(dòng)電路
電路如圖4所示。高壓側(cè)的負(fù)偏壓由C1,VD1,R1產(chǎn)生,R1的平均電流應(yīng)不小于1mA。不同的HV可選擇不同的電阻值,并適當(dāng)考慮其功耗。低壓側(cè)由VCC,R2,C2,VD2產(chǎn)生。兩路負(fù)偏置約為-4.7V??蛇x擇小電流的齊納二極管。
在圖3所示電路中,VM1~VM4如選擇合適的MOSFET,也能同時(shí)達(dá)到擴(kuò)展電流的目的,收到產(chǎn)生負(fù)偏置和擴(kuò)展電流二合一的功能。
6、應(yīng)用實(shí)例
一臺(tái)2kW,三相400Hz,115V/200V的變頻電源。單相50Hz,220V輸入,逆變橋直流干線HV≈300V,開(kāi)關(guān)頻率fs=13.2kHz。功率模塊為6MBI25L060,用三片IR2110作為驅(qū)動(dòng)電路,共用一組15V的電源。主電路如圖5所示。控制電路由80C196MC構(gòu)成的最小系統(tǒng)組成。圖6為IR2110高壓側(cè)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào),圖7為其中一相的輸出波形。
圖5應(yīng)用實(shí)例
7、結(jié)語(yǔ)
IR2110是一種性能比較優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)集成電路。無(wú)需擴(kuò)展可直接用于小功率的變換器中,使電路更加緊湊。在應(yīng)用中如需擴(kuò)展,附加硬件成本也不高,空間增加不大。然而其內(nèi)部高側(cè)和低側(cè)通道分別有欠壓封鎖保護(hù)功能,但與其它驅(qū)動(dòng)集成電路相比,保護(hù)功能略顯不足,可以通過(guò)其它保護(hù)措施加以彌補(bǔ)。