IR2110驱动半桥电路的问题 (3)

IR2110在驱动大中功率IGBT模块中的应用

图２ＩＲ２１１０典型驱动电路
３对驱动电路的改进本文所设计的ＩＲ２１１０驱动电路用在驱动半桥
逆变器１５０Ａ／１２００Ｖ的ＩＧＢＴ模块。整个电源装置是为塑料薄膜表面电晕处理而设计的高频高压发生器，输出功率达到１２ｋＷｉ３．１最大最小脉宽限制
由于ＩＧＢＴ等功率器件规定有最高工作频率，在ＳＰＷＭ驱动电路中，一般都要考虑到最小脉宽的限制。一个简单的办法是在驱动电路的前级加上脉宽限制电路，如图３所示。上、下桥臂两路ＰＷＭ信号在经ＶＤ触发器与ＲＣ组成单稳态电路，由ＲＣ时间常数决定最小脉宽，与未经延时的ＰＷＭ信号做“或”逻辑后作为ＩＲ２１１０驱动的输入信号。这样可以保证ＩＧＰ，Ｔ１２作在安全频率范围内。一些专用的ＳＰＷＭ芯片本身育最小脉宽限制电路．而对于不具有脉宽限制功能．载波频率义比较高的ＳＰＷＭ应用场台，驱动前级加脉宽限制不可缺少。还有些应用场合对最大脉宽也有限制，此时将两个或非门换成与非门即可，ＩＲ２１１０本身不具备脉宽限制功能，虽然它可以在５００ｋＨｚ的频率下工作，但为保证Ｉ（ｊ— ＢＴ的可靠驱动得加上脉宽限制电路。３．２栅极电平箝位
关键词ＩＲ２１１０咏宽限制电平ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位
１引言对于驱动ＭＯＳＦＥｌ＂和１ＧＢＴ电压型功率器件，
国内外已推出了多种具有保护功能的智能驱动器。它们有许多优点，如具有多种保护功能、隔离驱动、电路参数一致性好、运行稳定可靠等。ＩＲ２儿０是一种双通道高压、高速电压型功率开关器件栅极驱动器，具有自举浮动电源，驱动电路非常简单，只用一路电源可同时驱动上、下桥臂，在小功率驱动场合，ＩＲ２１１０应用技术较成熟。本文尝试将其用于中大功率驱动场合，介绍了ＩＲ２１ｌＯ在驱动中大功率ＩＧ— ＢＴ模块中的应用。２芯片功能简介

ir2110驱动电路原理

ir2110驱动电路原理
IR2110是一种高电压高速引脚互补MOSFET驱动IC，适用于驱动具有高开关速度和高电流能力的功率MOSFET。

它提供了一个高性能的H桥驱动器，可用于单个H桥或者连接成半桥或全桥配置。

IR2110的工作原理如下：
1. 控制信号输入：IR2110通过输入引脚VIN和低侧引脚COM 接收来自控制器的输入信号。

VIN接收控制器提供的PWM信号，用以控制上下通道的切换；COM引脚连接到地。

2. 上下通道驱动：IR2110有两个独立的通道，分别用于驱动上通道和下通道的MOSFET。

MOSFET的源极分别连接到电源和地，源极电压由高侧引脚VCC提供，这样可以有效地驱动MOSFET的开关动作。

3. 高低侧驱动：IR2110在高低侧通道都使用了互补驱动，以实现更高的开关速度和驱动性能。

高侧通道通过引脚HO和LO驱动上通道的N沟道MOSFET，低侧通道通过引脚HO和LO驱动下通道的P沟道MOSFET。

4. 死区控制：IR2110内置了一个死区控制器，用于避免上下通道同时开启或关闭导致的短路。

死区时间由外部电阻和电容控制。

5. 输出：上通道和下通道的驱动信号可以通过引脚HO和LO
输出，用于连接到功率MOSFET的栅极。

通过以上原理，IR2110能够提供高效的驱动电路，实现高速、高电流的功率MOSFET的开关控制。

基于电荷泵的IR2110全桥驱动电路研究_严延

但由于电荷泵电路的存在, 当 T 1 导通时, 全桥上的大电流经 T 1 的源极 VS1 被引入至电荷泵, 依次流过电荷泵电路中的稳压管 V D1、功率电阻 R7 至大地, 形成一个电流回路. 该回路对连接在 555 定时器 1, 8 脚间的 100 nF 电容 C11 进行充电, 产生以 V S1 为参考点的- 15 V 电压[ 3] . 此电压将启动 555 定时器进行工作. 根据 555 定时器的工作原理, 此时 555 定时器的接法为直接反馈法, 其输出端 3 脚将输出幅度为 15 V 、频率一定的方波信号[ 4] . 其频率的计算公式如下:
2. 2 基于电荷泵的 IR2110 全桥驱动电路分析该电路采用 2 片 555 定时器及少量电子元件构
成 2 个充电泵电路, 分别给 2 片 IR2110 芯片提供稳定的高端浮动电源. 以其中半桥驱动电路为例, 其工作原理分析如下:
当高端 M OS 管 T 1 关断时, 系统电源( + 15 V) 经快速恢复自举二极管 FR157 对自举电容 C1 进行充电.
基于电荷泵的 IR2110 全桥驱动电路研究
严延1 , 李峰飞2 , 吴国军1 ( 1. 中国地质大学( 武汉) 机械与电子信息学院, 湖北武汉 430074; 2. 中国地质大学( 武汉) 工程学院,
湖北武汉 430074)
Research of IR2110 H- Bridge Pow er Driver Circuit Based on Charge Pum p
f = 1 / ( 1 . 386 @ Rf @ Rc) = 1 / ( 1 . 386 @ 100 k8 @ 1 nF = 7. 22 kH z
故 555 定时器的输出端 3 脚将输出频率为 71 22 kH z 的方波信号. 该信号经升压电容 C9 及 IN4148 二极管 D2, D3 的处理之后, 变换为+ 15 V

基于IR2110的H桥可逆PWM驱动电路应用

1、适用场景不同：共享单车适合短途出行，特别是在城市中的人行道和公共交通系统之间进行接驳。而共享汽车则更适合长途出行和集体出行。
2、使用成本差异：共享单车的使用成本相对较低，用户只需支付很少的押金和使用费用即可。而共享汽车的使用成本相对较高，除了需要支付更高的押金外，使用费用也往往更高。
3、管理和维护难度不同：共享单车的管理和维护相对简单，只需定期检查和维护车辆即可。而共享汽车的管理和维护难度更大，需要解决车辆调度、油量管理等问题。
IR2110是一款专为高电压、大电流半桥驱动电路而设计的集成电路。它采用 SO-8或DIP-8封装，工作电压范围为10～500V，最大连续输出电流为1A。IR2110 具有多种特点，如：
1、精简的控制逻辑：IR2110只需接受一个输入信号，即可同时控制上下桥臂的开关管。
2、独立的欠压锁定：内置独立的欠压锁定电路，确保IC在输入电压过低时不会损坏。
四、结论
自举式IR2110集成驱动电路作为一种高性能、宽应用的电源转换集成电路，已经在多个领域得到了广泛应用。随着科技的不断发展，其应用前景将更加广阔。我们期待看到更多创新的应用方案出现，以满足日益增长的性能需求并推动电子设备的发展进步。
感谢观看
1、高效率：IR2110采用先进的电路设计和制造工艺，具有很高的开关频率和较低的功耗，从而实现了高效率的电源转换。
2、隔离性能：IR2110具有很好的隔离性能，能够有效地隔离电源和负载之间的电气连接，提高了系统的稳定性和安全性。
3、驱动能力强：IR2110可以驱动多种类型的开关，如MOSFET、IGBT等，能够实现对大功率负载的精确控制。
6、电动汽车充电桩：在电动汽车充电桩中，IR2110可以作为充电控制芯片，通过控制充电电流和电压来实现电池的安全快速充电。其高效率和隔离性能有助于提高充电桩的效率和安全性。

IR2110引脚功能及特点简介

在功率变换装置中，根据主电路的结构，起功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式.美国IR公司生产的IR2110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。

IR2110引脚功能及特点简介内部功能如图4.18所示:LO（引脚1）:低端输出COM（引脚2）:公共端Vcc（引脚3）:低端固定电源电压Nc（引脚4）: 空端Vs（引脚5）:高端浮置电源偏移电压VB (引脚6):高端浮置电源电压HO（引脚7）:高端输出Nc（引脚8）: 空端VDD（引脚9）:逻辑电源电压HIN（引脚10）: 逻辑高端输入SD（引脚11）:关断LIN（引脚12）:逻辑低端输入Vss（引脚13）:逻辑电路地电位端，其值可以为0VNc（引脚14）:空端IR2110的特点：（1）具有独立的低端和高端输入通道。

（2）悬浮电源采用自举电路，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10—20V。

（4）逻辑电源的输入范围（脚9）5—15V，可方便的与TTL，CMOS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500KHz。

（6）开通、关断延迟小，分别为120ns和94ns。

（7）图腾柱输出峰值电流2A。

IR2110的工作原理IR2110内部功能由三部分组成：逻辑输入；电平平移及输出保护。

如上所述IR2110的特点，可以为装置的设计带来许多方便。

尤其是高端悬浮自举电源的设计，可以大大减少驱动电源的数目，即一组电源即可实现对上下端的控制。

高端侧悬浮驱动的自举原理：IR2110驱动半桥的电路如图所示，其中C1，VD1分别为自举电容和自举二极管，C2为VCC 的滤波电容。

假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压（VC1 VCC）。

当HIN为高电平时如图4.19 ：VM1开通，VM2关断，VC1加到S1的栅极和源极之间，C1通过VM1，Rg1和栅极和源极形成回路放电，这时C1就相当于一个电压源，从而使S1导通。

如何实现IR2110驱动电路的优化设计

如何实现IR2110驱动电路的优化设计
驱动IGBT 电压型功率器件有多种具有保护及隔离功能的集成驱动模块。

这些模块具有多种保护功能、隔离驱动、电路参数一致性好、运行稳定可靠等优点，但其相对价格较高，且只能驱动单个功率管。

而IR2110 是双通道高压、高速电压型功率开关器件栅极驱动器，具有自举浮动电源。

驱动电路简单，只需一路电源即可同时驱动上、下桥臂，但存在不能产生负偏压，在抗干扰方面较薄弱等缺陷。

这里从保护、抗干扰等方面对该模块进行优化设计，使其优点更突出，从而使用范围更广泛。

2 IR2110 功能模块
3 驱动电路的优化设计
3．1 输入、输出信号处理
该驱动电路将从光纤输入的信号处理变为驱动信号输出，且当信号出现过流时输出一个阻断信号到系统的控制部分，由控制部分停止PWM 信号的输出，关断IGBT 管，如在大中功率场合下，开关管开通关断的du／dt、di／dt 很高，很容易对控制电路等弱电信号造成干扰，严重威胁功率逆变器的安全运行。

因此采用光纤连接器隔离主电路和控制电路，光纤连接器实现PWM 控制信号的远距离传输，延时小且可消除来自功率开关器件的干扰。

由3．2 保护电路
IR2110 自带保护功能，输入端SD 可实现过电流保护控制功能，但在驱动大中功率IGBT 管时应慎用，因为大电流下关断di／dt 很大，控制及驱动电路屏蔽不好的情况下会产生很大的干扰信号，容易引起SD 端保护误动作，在。

功率驱动器IR2110自举电路分析及应用

功率驱动器IR2110自举电路分析及应用唐宁【摘要】对自举武功率驱动器IR2110的功能与结构进行了简单介绍,详细分析了其高边自举电路的结构原理及工作方式.对自举电容、自举二极管及功率MOS管等自举电路构成元件的选取方法与原则进行了介绍,经公式推导并结合项目经验给出了自举电容的最小值,计算了电路中高边功率MOS管的最大导通时间,并给出自举二极管的选择条件.利用IR2110搭建了一个直流电机调速驱动电路,成功实现了利用自举电路对直流电机进行调速.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】4页(P25-28)【关键词】IR2110驱动器;自举;耐高压;电机驱动【作者】唐宁【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳110032【正文语种】中文【中图分类】TN471 引言IR2110功率驱动器在开关电源和电机控制调速等需要中小功率能量转换场合中使用广泛[1]。

IR2110可使电路系统体积得到有效精简、响应速度快、可耐受600V电压、驱动输出电流2A、带有欠压锁定功能并且有端口可外接过流检测电路[2]。

其承受高压的高边外围电路采用自举方式，可有效减少电源路数[3]。

但IR2110若设计疏于考虑，自举外围电路参数选取不当容易影响系统工作稳定性甚至损坏系统。

因此结合实际项目经验介绍其功能、自举电路参数选择和在电机调速系统中的应用。

2 IR2110功能介绍IR2110是一种高电压的高速大功率MOSFET和IGBT驱动器，带有独立的高边和低边输出沟道[4]。

具有专利高压集成电路和可避免闩锁CMOS技术的单片结构。

逻辑输入兼容标准的CMOS和LSTTL输出[5]。

输出驱动器具有为了最小化驱动器的交叉传导所设计的死区时间。

为了简化在高频应用中的使用方式，匹配了传输延迟。

浮动的沟道可用于驱动N沟道功率MOSFET或者IGBT，在高边结构中操作电压可达到600V。

表1所示为IR2110引脚功能表。

IR2110相关知识(精华版)

请问怎么确定IR2110能驱动多大的MOS管啊？手册上IR2110的输出电压是10—20V,电流是2A,MOS管是电压驱动型，要2A的电流有什么用啊？随着PWM技术在变频、逆变频等领域的运用越来越广泛，以及IGBT、Power MOSFET等功率性开关器件的快速发展，使得PWM控制的高压大功率电源向着小型化、高频化、智能化、高效率方向发展。

本文采用电压脉宽型PWM控制芯片SG3525A，以及高压悬浮驱动器IR2110，用功率开关器件IGBT模块方案实现高频逆变电源。

另外,用单片机控制技术对此电源进行控制，使整个系统结构简单，并实现了系统的数字智能化。

SG3525A性能和结构SG3525A是电压型PWM集成控制器，外接元器件少,性能好，包括开关稳压所需的全部控制电路。

其主要特性包括：外同步、软启动功能；死区调节、欠压锁定功能；误差放大以及关闭输出驱动信号等功能;输出级采用推挽式电路结构，关断速度快，输出电流±400mA；可提供精密度为5V±1%的基准电压;开关频率范围100Hz~400KHz.其内部结构主要包括基准电压源、欠压锁定电路、锯齿波振荡器、误差放大器等,如图1所示。

IR2110性能和结构IR2110是美国IR公司生产的高压、高速PMOSFET和IGBT的理想驱动器.该芯片采用HVIC和闩锁抗干扰制造工艺，集成DIP、SOIC封装.其主要特性包括：悬浮通道电源采用自举电路，其电压最高可达500V;功率器件栅极驱动电压范围10V~20V；输出电流峰值为2A; 逻辑电源范围5V~20V，而且逻辑电源地和功率地之间允许+5V的偏移量；带有下拉电阻的COMS施密特输入端，可以方便地与LSTTL和CMOS 电平匹配；独立的低端和高端输入通道,具有欠电压同时锁定两通道功能；两通道的匹配延时为10ns;开关通断延时小，分别为120ns和90ns;工作频率达500kHz。

其内部结构主要包括逻辑输入，电平转换及输出保护等,如图2所示.设计原理高压侧悬浮驱动的自举原理IR2110用于驱动半桥的电路如图3所示。

IR2110驱动MOS IGBT组成H桥原理与驱动电路分析

IR2110驱动MOS IGBT组成H桥原理与驱动电路分析 3.3 电机驱动模块设计3.3.1 H桥工作原理及驱动分析3.3.2 前级PWM信号和方向控制信号逻辑处理电路设计分析由于H桥控制MOS管的开关需要4路控制信号，对于由NMOS管组成H桥的一侧而言，一般情况下，上下两管共用一个控制信号，并且其中一只NMOS管的控制信号是将共用的控制信号反向得到的，如图3-7所示，74HC14的作用是将输入的控制信号反向作为下管的控制信号，从而保证上下两个MOS管不会同时导通,那么对于一个完整的H桥就要2路PWM信号来控制电机的速度和正反转，而且两路PWM信号还必须保证同步且极性相反，对于低端单片机而言这一点不是很容易做到。

图3-7 一般控制信号处理原理图本设计在上面所述的思想上做了改进和延伸，通过一路PWM信号、一路DIR方向控制信号、74HC00、74HC08数字芯片，实现四路控制信号的输出，上下两管的逻辑控制信号具有有互锁保护功能，从而保证同侧桥臂的上下NMOS管不会同时导通造成能量浪费甚至烧毁MOS管和电源。

如图3-8所示，HIN1、LIN1、HIN2、LIN2分别为两侧上下管的控制信号，HIN1、LIN1不能同时为1，HIN2、LIN2不能同时为1。

DIR=1时，电机正转，DIR=0时，电机反转。

当DIR=1正转时，LIN2恒为1，图3-9中Q3始终导通，HIN1、LIN1通过PWM 控制导通时间调节转速，当DIR=0反转时，LIN1恒为1，图3-9中Q4始终导通，HIN2、LIN2通过PWM控制导通时间调节转速。

DIR=0或1，两桥臂下管始终导通，这也为自举电容的快速充电提增加了一条回路，也就是说不管是正转还是反转，当上管关闭时两侧下管可同时提供充电回路，而不是单侧的下管，因为电机阻抗的存在，起主要充电作用的还是单侧的下管。

当PWMZ占空比为0时，LIN1、LIN2都为1时，两侧下管同时导通将电机两端接地，这样可以实现电机快速制动。

SG3525,IR2110中文资料+引脚图+应用电路图

动和隔离驱动两种方式.美国 IR 公司生产的 IR2110 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。 IR2110 引脚功能及特点简介内部功能如图 4.18 所示:
LO（引脚 1）:低端输出 COM（引脚 2）:公共端 Vcc（引脚 3）:低端固定电源电压 Nc（引脚 4）: 空端 Vs（引脚 5）:高端浮置电源偏移电压 VB (引脚 6):高端浮置电源电压 HO（引脚 7）:高端输出 Nc（引脚 8）: 空端 VDD（引脚 9）:逻辑电源电压 HIN（引脚 10）: 逻辑高端输入 SD（引脚 11）:关断 LIN（引脚 12）:逻辑低端输入 Vss（引脚 13）:逻辑电路地电位端，其值可以为 0V Nc（引脚 14）:空端
2 系统结构设计
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本电源输入电压是由带隔离变压器的+30V 电源提供，图 3 是选用 SG3525 设计的 DC— DC 直流变换器原理图。性能指标是：输入电压为 DC24～35V 可调，输入额定电压为 30 V，输出为 5V／lA。本系统由 SG3525 产生两路反向方波来控制 MOSFET 的导通与关闭， MOSFET 驱动采用推挽方式，本设计在变压器的中心抽头加入 30V 直流电压，输出部分采用全波整流，在输出点上有分压电阻给 TL431 提供参考电压，并通过光电隔离反馈到 SG3 525，以调节控制输出方波占空比来稳定输出电压。由于本设计采用推挽式功率变换电路，在输入回路中仅有一个开关的通态压降，而半桥和全桥电路有 2 个，因此在同样的条件下，产生的通态损耗较小，这种拓扑特别适合输入电压较低的场合，这也是本设计为什么采用推挽变换器的原因。其中的变压器可同时实现直流隔离和电压变换的功能，磁性元件数目较少，成本较低。

逆变驱动IR2110

IR2110的应用摘要：介绍了IR2110 的内部结构和特点，高压侧悬浮驱动的原理和自举元件的设计。

针对IR2110 的不足提出了几种扩展应用的方案，并给出了应用实例。

关键词：悬浮驱动；栅电荷；自举；绝缘门极1 引言在功率变换装置中，根据主电路的结构，其功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。

采用隔离驱动方式时需要将多路驱动电路、控制电路、主电路互相隔离，以免引起灾难性的后果。

隔离驱动可分为电磁隔离和光电隔离两种方式。

光电隔离具有体积小，结构简单等优点，但存在共模抑制能力差，传输速度慢的缺点。

快速光耦的速度也仅几十kHz。

电磁隔离用脉冲变压器作为隔离元件，具有响应速度快（脉冲的前沿和后沿），原副边的绝缘强度高，dv/dt 共模干扰抑制能力强。

但信号的最大传输宽度受磁饱和特性的限制，因而信号的顶部不易传输。

而且最大占空比被限制在50％。

而且信号的最小宽度又受磁化电流所限。

脉冲变压器体积大，笨重，加工复杂。

凡是隔离驱动方式，每路驱动都要一组辅助电源，若是三相桥式变换器，则需要六组，而且还要互相悬浮，增加了电路的复杂性。

随着驱动技术的不断成熟，已有多种集成厚膜驱动器推出。

如EXB840/841、EXB850/851、M57959L/AL、M57962L/AL、HR065 等等，它们均采用的是光耦隔离，仍受上述缺点的限制。

美国IR 公司生产的IR2110 驱动器。

它兼有光耦隔离（体积小）和电磁隔离（速度快）的优点，是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。

2 IR2110 内部结构和特点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；图腾柱输出峰值电流为2A。

IR2110 在IGBT 驱动电路中的应用

IR2110 在IGBT 驱动电路中的应用收藏| 分类: | 查看: 699 | 评论(0)摘要：针对IGBT的半桥或者全桥的驱动，利用具有双通道集成驱动的IR2110来驱动IGBT。

对其自举工作原理进行了分析，同时增加了栅极电平箝位电路，克服了IR2110不能产生负偏压的缺点，并在2 kW、400 V汽车直流充电器中以此驱动IKW40N120T2电路的试验中验证了其理论分析的正确性。

用于IGBT或功率MOSFET驱动的集成芯片模块中，应用技术比较成熟的有东芝LP250、富士EXB8系列、三菱M579系列等，但是这些模块都是单驱动，如果要驱动全桥结构的逆变电源则需要4个隔离的驱动模块，不但费用高、而且体积大。

美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块IR2110是一种新型的功率MOSFET或IGBT驱动模块，它本身允许驱动信号的电压上升率达±50 V/μs，极大地减小了功率开关器件的开关损耗。

此外，由于IR2110采用自举法实现高压浮动栅极双通道驱动，因此可以驱动500 V以内的同一相桥臂的上下两个开关管，减小了装置体积，节省了成本。

1 IR2110自举电路工作原理分析自举电路如图1所示，其工作原理如下：Q2导通期间将Vs的电位拉低到地，Vcc通过自举电阻Rbs 和自举二极管Dbs给自举电容Cbs充电，通过电容Cbs在Vb和Vs之间形成一个悬浮电源给上桥臂主开关器件Q1供电。

自举电路的存在使同一桥臂上、下主开关器件驱动电路只需一个外接电源。

图1 IR2110 自举电路2 IR2110栅极电平箝位电路由于IR2110不能产生负偏压，将它用于驱动桥式电路时，由于密勒效应的存在，在开通与关断时刻，集电极与栅极间的寄生电容有位移电流产生，容易在栅极上产生干扰。

特别是在大功率情况下，关断电流较大，IR2110驱动输出阻抗不够小，沿栅极灌入的位移电流会在驱动电压上叠加形成比较严重的毛刺干扰。

如果该干扰超过IGBT的最小开通电压，将会造成桥臂瞬间短路。

IR2110中文资料

摘要：介绍了IR2110的内部结构和特点，高压侧悬浮驱动的原理和自举元件的设计。

针对IR2110的不足提出了几种扩展应用的方案，并给出了应用实例。

关键词：悬浮驱动；栅电荷；自举；绝缘门极1引言在功率变换装置中，根据主电路的结构，其功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。

采用隔离驱动方式时需要将多路驱动电路、控制电路、主电路互相隔离，以免引起灾难性的后果。

隔离驱动可分为电磁隔离和光电隔离两种方式。

光电隔离具有体积小，结构简单等优点，但存在共模抑制能力差，传输速度慢的缺点。

快速光耦的速度也仅几十kHz。

电磁隔离用脉冲变压器作为隔离元件，具有响应速度快（脉冲的前沿和后沿），原副边的绝缘强度高，dv/dt 共模干扰抑制能力强。

但信号的最大传输宽度受磁饱和特性的限制，因而信号的顶部不易传输。

而且最大占空比被限制在50％。

而且信号的最小宽度又受磁化电流所限。

脉冲变压器体积大，笨重，加工复杂。

凡是隔离驱动方式，每路驱动都要一组辅助电源，若是三相桥式变换器，则需要六组，而且还要互相悬浮，增加了电路的复杂性。

随着驱动技术的不断成熟，已有多种集成厚膜驱动器推出。

如EXB840/841、EXB850/851、M57959L/AL、M57962L/AL、HR065等等，它们均采用的是光耦隔离，仍受上述缺点的限制。

美国IR公司生产的IR2110驱动器。

它兼有光耦隔离（体积小）和电磁隔离（速度快）的优点，是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。

2IR2110内部结构和特点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；图腾柱输出峰值电流为2A。

H桥驱动芯片IR2110功能简介

H桥驱动芯片IR2110功能简介2009年09月11日星期五23:351.1 驱动芯片IR2110功能简介在功率变换装置中，根据主电路的结构，起功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式.美国IR公司生产的IR2110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。

1.1.1 IR2110引脚功能及特点简介内部功能如图4.18所示:LO（引脚1）:低端输出COM（引脚2）:公共端Vcc（引脚3）:低端固定电源电压Nc（引脚4）: 空端Vs（引脚5）:高端浮置电源偏移电压VB (引脚6):高端浮置电源电压HO（引脚7）:高端输出Nc（引脚8）: 空端VDD（引脚9）:逻辑电源电压HIN（引脚10）: 逻辑高端输入SD（引脚11）:关断LIN（引脚12）:逻辑低端输入Vss（引脚13）:逻辑电路地电位端，其值可以为0VNc（引脚14）:空端R2110的特点：（1）具有独立的低端和高端输入通道。

（2）悬浮电源采用自举电路，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10—20V。

（4）逻辑电源的输入范围（脚9）5—15V，可方便的与TTL，CMOS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500KHz。

（6）开通、关断延迟小，分别为120ns和94ns。

（7）图腾柱输出峰值电流2A。

1.1.2 IR2110的工作原理IR2110内部功能由三部分组成：逻辑输入；电平平移及输出保护。

如上所述IR2110的特点，可以为装置的设计带来许多方便。

尤其是高端悬浮自举电源的设计，可以大大减少驱动电源的数目，即一组电源即可实现对上下端的控制。

高端侧悬浮驱动的自举原理：IR2110驱动半桥的电路如图所示，其中C1，VD1分别为自举电容和自举二极管，C2为VCC的滤波电容。

假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压（VC1 VCC）。

驱动集成电路功率级中瞬态问题的处理 ir2110

设计指南驱动集成电路功率级中瞬态问题的处理1．驱动IC产品范围IR公司为用户提供多种从单相到三相桥的驱动集成电路。

所有类型都使用了高集成的电平转换技术，简化了逻辑电路对功率MOS管的控制。

最新产品已扩展到具有驱动1200V功率器件的能力。

作为前沿技术，要求能在更高速度下开关更大的电流，杂散参数的不利影响日趋明显和受到高度重视。

本文的目的是找出它们的根源，量化驱动IC对可能引起问题的免疫力，最后，如何获得最大的安全区。

2．桥式电路中的杂散元素图1描述了一个驱动IC驱动由两个MOSFET组成的典型桥式电路，功率电路中，由器件内部的连线、引脚和PCB线组成的无用电感统一用L S1.2和L D1.2表示。

另外还有栅极驱动电路中的杂散参数，在布线路板时也应考虑。

在此我们将主要讨论有最大的电流和di/dt发生的桥式电路本身。

在开关期间，桥式电路中快速变化的电流将会在杂散电感中产生电压瞬变。

这些瞬变会耦合到其它电路中引起噪声问题，增加开关损耗，甚至在最坏情况下损坏IC。

图1. 半桥电路中的杂散元素3．V S负过冲原因由于问题是由散电感引起的，随着器件的开关，对驱动IC来说，最主要的问题是V S会负过冲到参考地以下。

相反，正过冲一般不会出现问题，IR公司已经验证的HVIC工艺具有耐高电压能力。

当桥电路负载为感性时，高端器件的关断会引起负载电流突然转换到低端的续流二极管，由于二极管开通延迟，正向压降和杂散电感L S1+L D1使V S点负过冲到参考地以下，如图1所示。

在死区时间内，如果负载电路不能完全恢复，当低端器件硬开通时，会发生V S负过冲或振荡。

4．V S负过冲对驱动IC的影响IR公司的驱动IC保证，相对于COM，V S至少有5V的负过冲能力，如果负过冲超过这个水平，高端输出将暂时锁定在其电流状态，V S保持在绝对最大极限内，IC将不会损坏。

当负过冲起过5V后，高端输出将不响应输入控制信号。

这种模式应当注意，但在大多应用中是可以忽略的，因为随着开关事件的发生，高端通常不要求很快改变状态。

解决IR2110子举电容低频驱动问题的方法

摘要：介绍了IR2110的内部结构和特点，高压侧悬浮驱动的原理和自举元件的设计。

针对IR2110的不足提出了几种扩展应用的方案，并给出了应用实例。

关键词：悬浮驱动；栅电荷；自举；绝缘门极1引言在功率变换装置中，根据主电路的结构，其功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。

采用隔离驱动方式时需要将多路驱动电路、控制电路、主电路互相隔离，以免引起灾难性的后果。

隔离驱动可分为电磁隔离和光电隔离两种方式。

光电隔离具有体积小，结构简单等优点，但存在共模抑制能力差，传输速度慢的缺点。

快速光耦的速度也仅几十kHz。

电磁隔离用脉冲变压器作为隔离元件，具有响应速度快（脉冲的前沿和后沿），原副边的绝缘强度高，dv/dt 共模干扰抑制能力强。

但信号的最大传输宽度受磁饱和特性的限制，因而信号的顶部不易传输。

而且最大占空比被限制在50％。

而且信号的最小宽度又受磁化电流所限。

脉冲变压器体积大，笨重，加工复杂。

凡是隔离驱动方式，每路驱动都要一组辅助电源，若是三相桥式变换器，则需要六组，而且还要互相悬浮，增加了电路的复杂性。

随着驱动技术的不断成熟，已有多种集成厚膜驱动器推出。

如EXB840/841、EXB850/851、M57959L/AL、M57962L/AL、HR065等等，它们均采用的是光耦隔离，仍受上述缺点的限制。

美国IR公司生产的IR2110驱动器。

它兼有光耦隔离（体积小）和电磁隔离（速度快）的优点，是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。

2IR2110内部结构和特点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；图腾柱输出峰值电流为2A。