ir2110引脚图及功能(IR2110,如图,这是芯片手册的图 我有点不明白这个SD到底该接什么 HO与LO是)

本文目录
- IR2110,如图,这是芯片手册的图 我有点不明白这个SD到底该接什么 HO与LO是
- ir2110 负压电路低端能产生5V的负压,但是高端不能产生负压接MOS管,但是没加直流电压
- 请问一下电源变压器可不可以当逆变电源用的升压变压器使用
- IR2110使用MOS管 驱动半桥式驱动跪求!
- 求使用IR2110驱动单个mos管的电路
- MOS管驱动芯片的工作原理(以IR2110为例)
IR2110,如图,这是芯片手册的图 我有点不明白这个SD到底该接什么 HO与LO是
SD是电流检测端.从功率管的S极与地的电阻上取信号,通过运放输出至SD。
SD是控制芯片工作与停止的,一般SD高电位(>2.0V)为工作状态,低电位(<1.5V)为静止状态
ir2110 负压电路低端能产生5V的负压,但是高端不能产生负压接MOS管,但是没加直流电压
按照这个电路设计高端是不会产生负压的,要产生负压,必须在高端输出为截止时,VCC给电容C3有效充电。在单相全桥逆变中,当低端驱动为低电平时,高端通过自举电容C2经VB向VO输出高电平;当低端驱动为高电平时,上管的S极相当于地,VCC不会通过C1向C3充电,而是通过C1和开关管S极后流向了地,C3没有有效充电,所以不会有负压。
请问一下电源变压器可不可以当逆变电源用的升压变压器使用
以下回答可能对你有所启发:
车载逆变器(电源转换器、Power Inverter)是一种能够将DC12V直流电转换为和市电相同的AC220V交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用电源转换器。车载电源逆变器在国外市场受到普遍欢迎。在国外因汽车的普及率较高,外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。中国进入WTO后,国内市场私人交通工具越来越多,因此,车载逆变器电源作为在移动中使用的直流变交流的转换器,会给你的生活带来很多的方便,是一种常备的车用汽车电子装具用品。通过点烟器输出的车载逆变器可以是20W、40W、80W、120W直到150W功率规格的。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器象在家里使用一样方便。可使用的电器有:手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD机、游戏机、掌上电脑、 打印机、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
电源是电子设备的动力部分,是一种通用性很强的电子产品。它在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用,其质量的好坏极大地影响着电子设备的可靠性,其转换效率的高低和带负载能力的强弱直接关系着它的应用范围。方波逆变是一种低成本,极为简单的变换方式,它适用于各种整流负载,但是对于变压器的负载的适应不是很好,有较大的噪声。
本文依据逆变电源的基本原理,利用对现有资料的分析推导,提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。
1 系统基本原理
本逆变电源输入端为蓄电池(+12V,容量90A·h),输出端为工频方波电压(50Hz,310V)。其结构框图如图1所示。
目前,构成DC/AC逆变的新技术很多,但是考虑到具体的使用条件和成本以及可靠性,本电源仍然采用典型的二级变换,即DC/DC变换和DC/AC逆变。首先由DC/DC变换将DC12V电压逆变为高频方波,经高频升压变压器升压,再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压;然后再由DC/AC变换以方波逆变的方式,将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压;再经LC工频滤波得到有效值为220V的50Hz交流电压,以驱动负载。
2 DC/DC变换
由于变压器原边电压比较低,为了提高变压器的利用率,降低成本,DC/DC变换如图2所示,采用推挽式电路,原边中心抽头接蓄电池,两端用开关管控制,交替工作,可以提高转换效率。而推挽式电路用的开关器件少,双端工作的变压器的体积比较小,可提高占空比,增大输出功率。
双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为
AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKcBm) (1)
式中:Ae(m2)为铁心横截面积;
Ac(m2)为铁心的窗口面积;
Po为变压器的输出功率;
η为转换效率;
δ为占空比;
K是波形系数;
j(A/m2)为导线的平均电流密度;
f为逆变频率;
Ke为铁心截面的有效系数;
Kc为铁心的窗口利用系数;
Bm为最大磁通量。
图3
变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的功耗,不至于造成损坏。
PWM控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很简单。当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠压、过流保护功能。利用 SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比D,使D》50%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D《 50%,这样可以保证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。
3 DC/AC变换
如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降低成本,输出使用工频LC滤波。由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压400V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器IR2110 提供驱动信号,其输入波形由SG3524提供,同理可调节该SG3524的输出驱动波形的D《50%,保证逆变的驱动方波有共同的死区时间。
图4
IR2110是IR公司生产的大功率MOSFET和IGBT专用驱动集成电路,可以实现对MOSFET和IGBT的最优驱动,同时还具有快速完整的保护功能,因而它可以提高控制系统的可靠性,减少电路的复杂程度。
IR2110的内部结构和工作原理框图如图4所示。图中HIN和LIN为逆变桥中同一桥臂上下两个功率MOS的驱动脉冲信号输入端。SD为保护信号输入端,当该脚接高电平时,IR2110的输出信号全被封锁,其对应的输出端恒为低电平;而当该脚接低电平时,IR2110的输出信号跟随HIN和LIN而变化,在实际电路里,该端接用户的保护电路的输出。HO和LO是两路驱动信号输出端,驱动同一桥臂的MOSFET。
IR2110的自举电容选择不好,容易造成芯片损坏或不能正常工作。VB和VS之间的电容为自举电容。自举电容电压达到8.3V以上,才能够正常工作,要么采用小容量电容,以提高充电电压,要么直接在VB和VS之间提供10~20V的隔离电源,本电路采用了1μF的自举电容。
为了减少输出谐波,逆变器DC/AC部分一般都采用双极性调制,即逆变桥的对管是高频互补通和关断的。
4 保护电路设计及调试过程中的一些问题
保护电路分为欠压保护和过流保护。
欠压保护电路如图5所示,它监测蓄电池的电压状况,如果蓄电池电压低于预设的10.8V,保护电路开始工作,使控制器SG3524的脚10关断端输出高电平,停止驱动信号输出。
图5中运算放大器的正向输入端的电压由R1和R3分压得到,而反向输入端的电压由稳压管箝位在+7.5V,当蓄电池的电压下降超过预定值后,运算放大器开始工作,输出跳转为负,LED灯亮,同时三级管V截止,向SG3524的SD端输出高电平,封锁IR2110的输出驱动信号。
过流保护电路如图6所示,它监测输出电流状况,预设为1.5A。方波逆变器的输出电流经过采样进入运算放大器的反向输入端,当输出电流大于1.5A后,运算放大器的输出端跳转为负,经过CD4011组成的R�S触发器后,使三级管V1基级的信号为低电平,三级管截止,向IR2011的SD1端输出高电平,达到保护的目的。
调试过程遇到的一个较为重要的问题是关于IR2110的自举电容的选择。IR2110的上管驱动是采用外部自举电容上电,这就使得驱动电源的路数大大减少,但同时也对VB和VC之间的自举电容的选择也有一定的要求。经过试验后,最终采用1μF 的电解电容,可以有效地满足自举电压的要求。
图8、9、10
5 试验结果及输出波形
DC/DC变换输出电压稳定在320V,控制开关管的半桥驱动器IR2110开关频率为50Hz,实验的电路波形如图7~图14所示。
图11、12、13、14
6 结语
在逆变电源的发展方向上,轻量、小型、高效是其所追求的目标。本文所介绍的逆变电源电路主要采用集成化芯片,使得电路结构简单、性能稳定、成本较低。因此,这种电路是一种控制简单、可靠性较高、性能较好的电路。整个逆变电源也因此具有较高的性价比和市场竞争力。
IR2110使用MOS管 驱动半桥式驱动跪求!
Hin与Lin是互为反相的逻辑信号,最高电平=逻辑电路的电源值 VDD(9脚);
当Hin为高电平时输出端Ho也为高电平,反之,Ho为低电平;
可以连接到单片机上,Hin与Lin要同时连接,记住他们是互为反相的逻辑信号。
com接地,高端输出搭配了自举电路,可以驱动高端MOS。需带一定负载才能给自举电容充电。记得设置死区。
IR2110采用HVIC 和闩锁抗干扰CMOS制造工艺,DIP14脚封装。
具有独立的低端和高端输入通道;
悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V,dv/dt=±50V/ns,15V 下静态功耗仅116mW;输出的电源端(脚3,即功率器件的栅极驱动电压)电压范围10~20V;
逻辑电源电压范围(脚9)5~15V,可方便地与TTL,CMOS 电平相匹配,而且逻辑电源地和功率地之间允许有±5V 的偏移量;工作频率高,可达500kHz;开通、关断延迟小,分别为120ns 和94ns。
求使用IR2110驱动单个mos管的电路
我最近也在用IR2110,做一个交流逆变电源。 IR2110的高端驱动电平(6脚与5脚)相对于COM是悬浮的,必须通过开通半桥的下管给VB-VS脚所接的自举电容充电,这样7脚才有足够的电荷驱动半桥的上管。
如果是驱动单个MOSFET的话用低端驱动,即用1脚和2脚,换作LIN给PWM信号。如果实在要用7脚与5脚的话,必须把5脚强制接COM,即接到15V的地。否则7脚对COM一直为高。
MOS管驱动芯片的工作原理(以IR2110为例)
摘要:简要分析了UC3637双PWM控制器和IR2110的特点,工作原理。由UC3637和IR2110共同构建一种高压大功率小信号放大电路,并通过实验验证了其可行性。
关键词:小信号放大器;双脉宽调制;悬浮驱动;高压大功率
0 引言
现有的很多小信号放大电路都是由晶体管或MOS管的放大电路构成,其功率有限,不能把电路的功率做得很大。随着现代逆变技术的逐步成熟,尤其是SPWM逆变技术,使信号波形能够很好地在输出端重现,并且可以做到高电压,大电流,大功率。SPWM技术的实现方法有两种,一种是采用模拟集成电路完成正弦调制波与三角波载波的比较,产生SPWM信号;另一种是采用数字方法。随着应用的深入和集成技术的发展,已商品化的专用集成电路(ASIC)和专用单片机(8X196/MC/MD/MH)以及DSP,可以使控制电路结构简化,集成度高。由于数字芯片一般价格比较高,所以在此采用模拟集成电路。主电路采用全桥逆变结构,SPWM波的产生采用UC3637双PWM控制芯片,并采用美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块IR2110,从而减小了装置的体积,降低了成本,提高了系统的可靠性。经本电路放大后,信号可达3kV,并保持了良好的输出波形。
1 UC3637的原理与基本功能
UC3637的原理框图如图1所示。其内部包含有一个三角波振荡器,误差放大器,两个PWM比较器,输出控制门,逐个脉冲限流比较器等。
图1 UC3637原理框图
UC3637可单电源或双电源工作,工作电压范围±(2.5~20)V,特别有利于双极性调制;双路PWM信号,图腾柱输出,供出或吸收电流能力100mA;逐个脉冲限流;内藏线性良好的恒幅三角波振荡器;欠压封锁;有温度补偿;2.5V阈值控制。
UC3637最具特色的是三角波振荡器,三角波产生电路如图2所示。三角波参数按式(1)及式(2)计算。
Is=(1)
f=(2)
式中:VTH为三角波峰值的转折(阈值)电压;
Vs为电源电压;
RT为定时电阻;
CT为定时电容;
Is为恒流充电电流;
f为振荡频率。
图2 三角波产生电路
UC3637具有一个高速、带宽为1MHz、输出低阻抗的误差放大器,既可以作为一般的快速运放,亦可作为反馈补偿运放。UC3637实现其主要功能的就是两个PWM比较器,实现电路如图3所示。其他还有如欠压封锁,2.5V阈值控制等功能,这些功能在应用电路中也给予实现。
图3 PWM产生电路
2 IR2110的结构与应用
IR2110的内部功能框图如图4所示。它由三个部分组成:逻辑输入,电平平移及输出保护。
图4 IR2110内部功能框图
IR2110具有独立的低端和高端输入通道;悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达600V,在15V下静态功耗仅116mW;输出的电源端(脚3Vcc,即功率器件的栅极驱动电压)电压范围10~20V;逻辑电源电压范围(脚9VDD)3.3~20V,可方便地与TTL或CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率地之间允许有±5V的偏移量;工作频率高,可达100kHz;开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns;图腾柱输出峰值电流为2A。
下面分析高压侧悬浮驱动的自举原理。
IR2110用于驱动半桥的电路如图5所示。图中C1及VD1分别为自举电容和二极管,C2为Vcc的滤波电容。假定在S1关断期间C1已充到足够的电压(Vc1≈Vcc)。当脚10(HIN)为高电平时VM1开通,VM2关断,Vc1加到S1的门极和发射极之间,C1通过VM1,Rg1和S1栅极-发射极电容Cge1放电,Cge1被充电。此时Vc1可等效为一个电压源。当脚10(HIN)为低电平时,VM2开通,VM1断开,S1栅电荷经Rg1,VM2迅速释放,S1关断。经短暂的死区时间(td)之后,脚12(LIN)为高电平,S2开通,Vcc经VD1,S2给C1充电,迅速为C1补充能量。如此循环反复。
图5 IR2110用于驱动半桥的电路
IR2110的不足是保护功能不够及其自身不具有负偏压。为此,给它外加了一个负偏压电路,具体见图6。
图6 采用IR2110驱动电路
3 应用UC3637和IR2110构成控制驱动电路
图6是IR2110构成的驱动电路。由图6可见用两片IR2110可以驱动一个逆变全桥电路,它们可以共用同一个驱动电源而不须隔离,使驱动电路极其简化。IR2110本身不能产生负偏压。由驱动电路可见本电路在每个桥臂各加了负偏压电路,以左半部为例,其工作过程如下:VDD上电后通过R1给C1充电,并在VW1的钳位下形成+5.1V电压Vc1,当IR2110的脚1(LO)输出为高电平时,下管有(VDD-5.1)V的驱动电压,同时在下管关断时下管的栅源之间形成一个-5.1V的偏压;下管开通同时脚1(LO)输出高电平通过Rg2,R2开通MOSFET让C3进行充电;当IR2110的脚7(HO)输出为高电平时,由C3放电提供上管开通电流,同时给C2充电并由VW2钳位+5.1V,下管关断时Vc2即形成负偏压。为了只用IR2110的保护功能,把脚11(SD)端接地。
图7是用UC3637产生PWM波的电路。由图7可知,这是一个开环小信号放大电路,因为,小信号的电压幅值相对三角波幅值过低,所以,小信号先经过 UC3637本身的Error运算放大器进行放大,使其幅值约等于三角波的幅值。本电路没有利用UC3637做死区,而是单独作了一个死区延时。然后把放大的信号直接和三角波进行比较,分别在UC3637的脚4及脚7输出反相的SPWM波,经过死区延时电路、滤杂波电路、隔离电路送到IR2110驱动芯片。
图7 采用UC3637的PWM产生电路
设计电路应注意以下问题:
1)UC3637的RT和CT要适当选择,避免RT上的电流过大,损坏片子;
2)驱动电路中C2值要远远大于上管的栅源极之间的极间电容值;
3)IR2110的自举元件电容的选择取决于开关频率,VDD及功率MOSFET的栅源极的充电需要,二极管的耐压值必须高于峰值电压,其功耗应尽可能小并能快速恢复;
4)IR2110的驱动脉冲上升沿取决于Rg,Rg值不能过大以免使其驱动脉冲的上升沿不陡,但也不能使驱动均值电流过大以免损坏IR2110;
5)当PWM产生电路是模拟电路时可以直接把信号接到IR2110;当用采数字信号时要考虑隔离;
6)注意直流偏磁问题。
4 实验结果
由一个信号发生器模拟输入,UC3637产生63kHz的三角波,直流母线电压是220V。本电路分别在假性负载和压电陶瓷负载下做实验,输出端输出很好的放大信号。
图8是在实验室做单频正弦输入信号上下功率MOSFET的驱动波形,图9是逆变桥的输出。图10也是输出波形(时间参数变化),图11是M=0.1时带假性负载的负载波形。
图8 上下开关管驱动波形
图9 逆变桥输出波形(量程所限)
图10 逆变桥输出波形
图11 负载波形
真正的信号是一个随机的信号,负载是一个压电换声器,本电路在M≌1.0,变压器变比为1∶7时,能使小信号放大到峰值3.2kV,输出有效值能到680V,放大信号失真很小,满足技术要求。由于高压示波器没有接口,而未能把负载两端的波形拍出来。
5 结语
1)UC3637采用为数不多的集成电路,就可构成一个完整的逆变控制电路,控制电路简单、实用,硬件投资不高,使用证明性能稳定,可靠;
2)UC3637和IR2110具有很高的抗干扰性能,一片IR2110在较大功率下可安全驱动功率MOSFET或IGBT的半桥;
3)由于IR2110具有双通道驱动特性,且电路简单,使用方便,价格相对EXB841便宜,具有较高的性价比。









