IR2110: Комплексное руководство по мощности MOSFET и водителям IGBT GATE
Каталог
IR2110 является мощным мощным MOSFET и IGBT, специализированным воротным приводом, разработанной и выпущенной на рынке American International International International Fretifier Company, используя свою уникальную высоковольтную интегрированную цепь и технологию CMOS без дверей.Он широко использовался в полях питания, таких как преобразование мощности и регулирование скорости двигателя.Ниже мы подробно рассмотрим характеристики, функции, принцип работы и приложения IR2110.
IR2110 Описание
IR2110-это монолитный интегрированный модуль драйверов, который интегрирует двухканальные, драйверы затвора, высоковольтные и высокоскоростные мощности.Из -за своего небольшого размера, низкой стоимости, высокой интеграции, быстрой реакции, высокого напряжения смещения и сильных возможностей вождения, этот вид интегрированной схемы начальной загрузки широко используется в регулировании скорости двигателя, преобразовании мощности и других мощных приложениях с момента его введения.В области вождения он особенно подходит для водительского мощного MOSFET и IGBT.IR2110 использует расширенную технологию схемы начальной загрузки и преобразования уровня, которая значительно упрощает требования управления мощными устройствами с помощью логических цепей, позволяя каждой паре МОПЕТОВ (верхний и нижний транзисторы) для обмена IR2110, и все IR2110 могут использовать независимый источник электроснабжения.Для типичного трехфазного мостового инвертора, состоящего из 6 трубок, только 3 куска IR2110 могут использоваться для управления 3 мостом, и требуется только один источник питания от 10 В до 20 В.Такая конструкция значительно уменьшает размер схемы привода и количество источников питания в инженерных приложениях, упрощает структуру системы и тем самым повышает надежность системы.
Альтернативы и эквиваленты:
• IR2110L4
• TC4467EPD
Основные функции IR2110
IR2110 имеет следующие основные функции:
• Двойные входные сигналы, поддерживая четыре различных режима управления
• Сильная противоположная способность и электромагнитная совместимость, могут адаптироваться к различным суровым операционным средам
• Встроенная схема насоса заряда для обеспечения высокого побочного напряжения для повышения выходной возможности
• Поддержка высоковольтного, высокоскоростного привода, может привести к приводимости IGBT, MOSFET и других трубок переключения питания
• Встроенная защита с коротким замыканием, чрезмерная защита, защита от чрезмерной напряжения, защита от напряжения и защита от чрезмерного тока и другие механизмы защиты
Функциональная блочная диаграмма IR2110
Резюме функций
• DV/DT Immune
• Выходы в фазе с входами
• Заблокированная блокировка для обоих каналов
• Диапазон подачи привода затвора от 10 В до 20 В
• Логика и заземление мощности + /- 5 В смещение
• 3,3 V логика совместима
• Отдельный логический диапазон от 3,3 В до 20 В
• Полностью эксплуатацию до +500 В
• Доступна полностью работающая версия +600 V (IR2113)
• Цикл за цикл, вызванная краем, логика выключения
• CMOS Schmitt-вызванные входы с выпуском
• Сопоставленная задержка распространения для обоих каналов
• Плавающий канал, предназначенный для начальной загрузки
Принцип работы IR2110
IR2110 в основном состоит из трех частей: преобразование уровня, логический вход и защита вывода.Причина, по которой IR2110 настолько популярен, заключается в том, что его многочисленные преимущества позволяют ему избежать многих проблем при создании и проектировании системных цепей.Например, при проектировании высоковольтных цепей питания плавающей загрузки IR2110 может эффективно контролировать высокие и низкие порты, тем самым значительно уменьшая количество необходимых дополнительных поставки питания.На рисунке ниже показана приводная цепь полу-мостика чипа драйвера IR2110.Это просто и ясно демонстрирует принцип начальной загрузки цепь движущей силы высокой подвески.Среди них C1 является конденсатором начальной загрузки, VD1 является диодом начальной загрузки, а C2 является конденсатором фильтра для VCC напряжения питания.
Во -первых, ожидается, что конденсатор Bootstrap C1 может противостоять напряжению VCC, когда S1 выключен.Когда VM1 включен, VM2 выключен, а HIN высок, напряжение VC1 применяется между затвором и источником (или эмиттером) S1.Впоследствии, конденсатор начальной загрузки C1 будет разряжен через цикл, образованный RG1, VM1, затвором и источником, что делает VC1 равенным источнику напряжения, что заставляет S1 включать.
С другой стороны, сигналы между HIN и LIN считаются дополнительными входами.Когда LIN низкий, VM3 отключен, а VM4 включен.В настоящее время заряд будет быстро выпущен на землю через RG2 в затворе S2 и чипе внутри источника.Электричество является источником энергии, и во время этого процесса мертвое время окажет влияние, гарантируя, что S2 будет выключен до включения S1.
Когда Хин низкий, VM1 выключен, а VM2 включен.В настоящее время заряд в воротах S1 будет быстро разряжен через RG1 и VM2, что приведет к выключению S1.После короткого мертвого времени (TD) Лин поднимается до высокого уровня, в результате чего S2 включается.В настоящее время VCC напряжение питания заряжает конденсатор Bootstrap C1 до S2 и VD1, что приводит к быстрому увеличению мощности конденсатора начальной загрузки C1.Этот процесс будет повторяться непрерывно, образуя цикл.
Применение IR2110
• Белые товары
• Системы космической и спутниковой связи
• Драйвер двигателя постоянного тока
• Система управления аккумуляторами (BMS)
• Инвертор чистой синусоидации
В чем разница между IR2110 и IR2113?
IR2110 и IR2113 являются чипами для драйверов, производимых Infineon для движущих силовых переключателей, таких как MOSFET и IGBT.Они используются в приложениях Power Electronics для управления и защиты элементов переключения в цепях.Хотя их основные функции похожи, в определенных аспектах есть некоторые различия.Ниже приведены некоторые из основных различий между IR2110 и IR2113:
Основные приложения
IR2110 обычно используется в инверторах с высокой мощностью, акциями переменного тока и моторным дискам из -за его высокой способности и пригодности для применений с высокой мощностью.В то время как IR2113 подходит для малых и средних силовых применений, таких как инверторы с легкой службой, светодиодные водители и т. Д.
FIN -функция
IR2110 имеет входной штифт для управления мертвым временем, который позволяет установить задержку между элементами с высокой и низкой стороной переключения, чтобы избежать перекрестного проводника.Тем не менее, IR2113 не имеет специального управляющего штифта мертвого времени, но аналогичная функция может быть реализована с помощью внешней схемы.
Расписка и схема
LR2110 имеет относительно сложную распину из-за своей двухканальной структуры, требующей большего количества внешних компонентов для настройки верхних и нижних цепей Half-Bridge.LR2113 имеет относительно простую рутинную аутику из-за своей трехканальной структуры, что делает ее подходящим для более упрощенных цепей драйверов.
Возможность вождения вывода
IR2110 может обеспечить высокий движущий ток на выходной стадии, который подходит для управления компонентами высокой мощности.IR2113 обладает относительно низкой выходной способностью, которая подходит для малых и средних компонентов переключения питания.
Количество выходных каналов
IR2110-это двухканальный драйвер с двумя независимыми выходными каналами для управления элементами переключения верхнего и нижнего полубока.IR2113-это трехканальный драйвер с тремя выходными каналами, два из которых используются для элементов с высоким и низким переключением, а другой для дополнительных поставки мощности с высокой или низкой стороной.
Как использовать IR2110 для управления одной трубкой MOSFET?
Основные шаги для использования IR2110 для управления одним MOSFET заключаются в следующем.Во -первых, мы подключаем штифт VCC к источнику питания 5V или 12V и PIN -код на землю.Затем мы подключаем источник MOSFET к заземлению мощности и слива к нагрузке цепи.Затем мы подключаем затворы MOSFET к одним из контактов HO или LO IR2110, в то время как другой штифт должен быть подключен к заземлению мощности.Согласно конкретным потребностям схемы, мы можем оптимизировать производительность схемы, настраивая время задержки RC, рабочее цикл и другие параметры IR2110.Чтобы защитить MOSFET и IR2110, мы должны добавить в цепь перегрузки, перенапряжение, перегрев и другие механизмы защиты.
Обратите внимание, что, хотя приводная схема одной трубки MOSFET кажется простым, она все еще должна быть тщательно разработана в соответствии с конкретными требованиями схемы и сценариями применения, чтобы обеспечить стабильность и надежность схемы.Кроме того, во время работы мы должны строго соблюдать правила безопасности и эксплуатационные процедуры, а также остерегаться потенциальных опасностей безопасности, таких как удар электрическим током и короткий замыкание.
Часто задаваемые вопросы [FAQ]
1. Что такое IR2110 MOSFET?
IR2110/IR2113 представляют собой высокое напряжение, высокоскоростные мощные мощности и драйверы IGBT с независимыми высокими и низкими характеристиками, упомянутыми выводами.Собственные технологии HVIC и Latch Immune CMOS обеспечивают бурную монолитную конструкцию.Логические входы совместимы со стандартными CMOS или выходом LSTTL, до 3,3 В логики.
2. Какое выходное напряжение IR2110?
Рабочий диапазон напряжения питания для IR2110 составляет от 10 до 20 вольт, а выходной ток составляет 2,5А.IR2210 может выдерживать напряжение до 500 В (напряжение смещения).Его выходные контакты могут обеспечить пиковый ток до 2 ампер.
3. Почему IR2110 используется?
IR2110 является самым популярным и низким боковым водителем.Логические входы этого IC совместимы со стандартными CMOS или LSTTL выходами.Выходные драйверы оснащены высоким буферным буфером импульсного тока, предназначенной для минимального перекрестного проводника драйверов.Максимальный выходной ток для этого IC составляет 2,5А, а ток питания составляет 340 мкА.
4. Зачем нам нужны водители MOSFET?
Водители ворот полезны для работы MOSFET, потому что привод высокого тока, предоставляемый для затвора MOSFET, уменьшает время переключения между этапами включения/выключения затвора, что приводит к повышению мощности МОСФЕТ и тепловой эффективности.