直流电机的IR2110驱动控制设计及DSP实现
IR2110在无刷直流电机驱动电路中的应用
IR2110在无刷直流电机驱动电路中的应用引言美国IR公司的IR2110芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件的单片式集成驱动模块。
由于它具有体积小、成本低、集成度高、响应速度快、偏值电压高、驱动能力强等特点，自推出以来，这种适于功率MOSFET、IGBT驱动的自举式集成电路在电机调速、电源变换等功率驱动领域中获得了广泛的应用。
IR2110采用先进的自举电路和电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求，使得每对MOSFET （上下管）可以共用一片IR2110，并且所有的IR2110可共用一路独立电源。
对于典型的6管构成的三相桥式逆变器，可采用3片IR2110驱动3个桥臂，仅需1路10V～20V电源。
这样，在工程上大大减少了驱动电路的体积和电源数目，简化了系统结构，提高了系统可靠性。
1、IR2110内部结构及功能特点IR2110浮置电源采用自举电路，其高端工作电压可达500V，工作频率可达到500kHz，其内部结构如图1所示。
它由三个部分组成：逻辑输入，电平平移及输出保护。
IR2110采用CMOS工艺制作，逻辑电源电压范围为5V~20V，适应TTL 或CMOS逻辑信号输入，具有独立的高端和低端2个输出通道，两路通道均带有滞后欠压锁定功能。
由于逻辑信号均通过电平耦合电路连接到各自的通道上，容许逻辑电路参考地（Vss）与功率电路参考地（COM）之间有5V的偏移量，并且能屏蔽小于50ns的脉冲，有较理想的抗噪声效果。
IR2110的自举电路特别适合于各种桥式驱动电路，其典型应用如图2所示。
引脚3（VCC）和6（VB）分别是低端电源电压和高端浮置电源电压，引脚2（COM）是低端电源公共端，引脚5（Vs）是高端浮置电源公共端，引脚9（VDD）是逻辑电路电源电压，引脚13（Vss）是逻辑电路接地端，引脚11（SD）是输入信号关闭端。
VCC为10V~20V功率管门极驱动电源，由于VSS可与COM连接，则VCC与VDD可共用同一个典型值为+15V的电源。
IR2110驱动电路设计
3 IR2110驱动电路设计
IR2110是一种高压高速功率MOSFET 驱动器，有独立的高端和低端输出驱动通道，其内部 功能原理框图如图1所示。
它包括输入/输出逻辑电路、电平移位电路、输出驱动电路欠压保护和自举电路等部分。
各引出端功能分别是：1端(LO)是低通道输出；2端(COM)是公共端；);3端(VCC)是低端固定电源电压；5端(US)是高端浮置电源偏移电压；6端(UB)是高端浮置电源电压；7端(HO)是高端输出；9端(VDD)是逻辑电路电源电压；10端(HIN)是高通道逻辑输入；11端(SD)是输入有效与否的选择端，可用来过流过压保护；12端(LIN)是低通道输入；13端(VSS)是逻辑电路的地端。
如图所示：在BUCK 变换器中只需驱动单个MOEFET ，因此仅应用了IR2110的高端驱动，此时将12端(LIN)低通道输入接地、1端(LO)低通道输出悬空。
5端(US)和6端(UB)间连接一个自举电容C1，自举电容通常为1F μ和0.1F μ并联使用。
正常工作时，电源对自举电容C1的充电是在续流二级管D1的导通期间进行。
此时，MOEFET 截止，其源极电位接近地电位，,+12v 电源通过D2给C1充电，使C1上的电压接近+12v ，当MOEFET 导通而D1截止时，C1自举，D2截止，C1上存储电荷为IR2110的高端驱动输出提供电源。
实际应用中，逻辑电源VDD 接+5V ，低端固定电源电压VCC 接+12V ；对驱动电路测试时需将VS 端接地。
自举电容C1的值不能太小，否则其上的自举电压达不到12V ，驱动脉冲的幅值不够！自举电容通常为1F μ和0.1F μ并联使用或（105）1F μ。
直流电机的IR2110驱动控制设计及DSP实现
直流电机的IR2110驱动控制设计及DSP实现随着电力电子技术以及新型永磁材料的发展，直流电机以其良好的线性特性以及优异的控制性能等特点，在多数变速运动控制和闭环伺服控制系统（如机器人、精密机床、汽车电子、家用电器以及工业过程等）领域中得到了广泛的应用。
目前，直流电机控制数字化已成为主流趋势，而高性能的电机控制算法多数是通过主控芯片实现的，随着高速度、多功能的数字信号处理器（DSP）的出现，使得更复杂的电机控制策略得以实现。
本文以TMS320F28335为主控芯片、IRF530为驱动芯片、IR2110为驱动控制芯片对直流电机进行了H桥驱动控制设计，该控制达到了很好的效果，具有较高使用价值。
1、直流电机驱动原理直流电机的驱动方式很多，现成的驱动芯片有33886、L298N以及TB6539等，这些芯片都是基于H桥原理进行控制的。
如果设计一些大功率的驱动，只能用分立元件自行搭接H桥驱动。
H桥驱动电路能方便地实现电机的4象限运行，其原理拓扑结构如图1所示。
组成H桥驱动电路的4只开关管工作在开关状态，K1、K4为一组，K2、K3为一组，两组开关管工作状态互补。
当K1、K4导通且K2、K3截止时，电机两端加正向电压实现电机的正转；当K2、K3导通且K1、K4截止时，电机两端加反向电压实现电机的反转。
实际控制中，电机可以在4个象限之间切换运行。
电路中的4个二极管D1~D4为续流二极管，用来保护开关元件。
硬件电路设计的整体思路是：用PWM波控制图1中开关K1、K4以及K2、K3通断的方式来控制电机的正反转，通过改变PWM波的占空比使电机得到不同的电压，从而控制电机的速度。
2.1、开关元件的选择开关元件可选择双极型晶体管或场效应管，由于功率场效应管是电压控制型元件，具有输入阻抗大、开关速度快、无二次击穿等特点，能满足高速开关动作的需求。
本文设计中4个开关均选用IR公司的N沟道增强型功率MOSFET管IRF530，其漏极电流为14A，并可以承受49A的单脉冲电流，最大电压100V，其导通电阻不大于0.16，满足驱动要求。
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。
ir2110工作原理
IR2110工作原理
概述
IR2110是一种高性能的MOSFET和IGBT驱动器芯片，用于控制和驱动电源开关设备。
它能够提供高电流和高速度的驱动信号，在电源开关应用中具有广泛的应用。
这个芯片具有低功耗和抗电磁干扰的特性，能够提供短路保护和电源反转保护。
它的工作原理主要基于内部的PWM模块和电流放大器。
工作原理
IR2110的工作原理可以总结为以下几个步骤：
1.输入信号触发：当输入信号到达芯片时，触发电路将其转换为合适的PWM
信号。
2.驱动信号生成：基于触发信号，内部的PWM模块将其转换为完整的驱动
信号。
3.电流放大：驱动信号经过电流放大器后，能够提供足够的电流来控制
MOSFET或IGBT设备。
4.输出驱动：放大后的驱动信号将被输出到MOSFET或IGBT设备，控制
其导通和截止。
5.保护功能：IR2110还包含了短路保护和电源反转保护，确保系统的安全
运行。
应用领域
IR2110在很多领域中得到广泛应用，包括但不限于：
•功率逆变器
•电机驱动
•电源开关
•电子变压器
•光伏逆变系统
通过使用IR2110，这些应用可以实现高效、高性能的电源开关控制，提高系统的可靠性和效率。
IR2110在电机驱动器设计中的应用_伍洲
2008年 第11期仪表技术与传感器I n s t r u m e n t T e c h n i q u e a n d S e n s o r 2008 N o .11 基金项目:国家自然科学基金资助(60772107)收稿日期:2007-11-10 收修改稿日期:2008-06-11I R 2110在电机驱动器设计中的应用伍 洲,方彦军(武汉大学自动化系,湖北武汉 430072) 摘要:探讨了基于M O S F E T 驱动芯片I R 2110的H 桥式直流电机驱动问题,并在A T m e g a 128处理器构建的控制平台上实现运动系统智能控制方法。
驱动器设计为单极工作模式,输入单P W M 信号使任意方向的导通和截止交替进行,完成电机的线性调速,并根据A T m e g a 128控制器接口,开发了对应的运动控制程序。
设计中将逻辑预处理电路和功率驱动电路相结合,简化了控制信号接口,增强了系统安全性。
实际应用表明设计方案结构简单、功耗低、动态性能好。
关键词:I R 2110;P W M ;电机驱动器;A T m e g a 128中图分类号:T H 702 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2008)11-0088-03A p p l i c a t i o no f I R 2110i nD e s i g n i n g Mo t o r D r i v e rWUZ h o u ,F A N GY a n -j u n(D e p a r t me n t o f A u t o ma t i o n ,Wu h a nU n i v e r s i t y ,Wu h a n 430072,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e r d i s c u s s e d p r o b l e m s a b o u t t h e D Cm o t o r d r i v i n g b a s e d o nHb r i d g e s t r u c t u r e u s i n g t h e M O S F E T d r i v i n g c h i pI R 2110,a n d i m p l e m e n t e d t h e i n t e l l i g e n t c o n t r o l m e t h o d s o f m o t i o n s y s t e mo nt h e c o n t r o l f l a t c o n s t r u c t e db y A T m e g a 128p r o -c e s s o r .I t d e s i g n e d t h e d r i v e r a s t h e s i n g l e p o l e r u n n i n g m o d e ,i n w h i c hi n p u t a s i n g l e P WM s i g n a l t o k e e p t h e a l t e r n a t i o n o f t u r n -i n g o n a n d o f f c a nf i n i s h t h e l i n e a r s p e e d a d j u s t m e n t ,a n d a c c o r d i n g t o t h e i n t e r f a c e o f A T m e g a 128,d e v e l o p e d t h e r e l e v a n t m o t i o n c o n t r o l l i n g p r o g r a m s .I n t h e d e s i g n ,t h e c o m b i n a t i o n o f l o g i c a l p r e p r o c e s s i n g c i r c u i t a n dp o w e r d r i v i n g c i r c u i t s i m p l i f i e s t h e c o n -t r o l l i n g s i g n a l i n t e r f a c e ,s t r e n g t h e n s t h e s y s t e ms e c u r i t y .T h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n i m p l i e s t h e p r o j e c t h a s s i m p l e s t r u c t u r e ,l o we n -e r g y c o n s u m p t i o n ,a n d g o o d d y n a m i c p e r f o r m a n c e .K e yw o r d s :I R 2110;P WM ;m o t o r d r i v e r ;A t m e g a 1281 驱动控制系统智能小车控制系统结构如图1所示,控制系统选用A t -m e g a 128单片机做处理器。
IR2110驱动电路设计
3 IR2110驱动电路设计
IR2110是一种高压高速功率MOSFET 驱动器，有独立的高端和低端输出驱动通道，其内部 功能原理框图如图1所示。
它包括输入/输出逻辑电路、电平移位电路、输出驱动电路欠压保护和自举电路等部分。
各引出端功能分别是：1端(LO)是低通道输出；2端(COM)是公共端；);3端(VCC)是低端固定电源电压；5端(US)是高端浮置电源偏移电压；6端(UB)是高端浮置电源电压；7端(HO)是高端输出；9端(VDD)是逻辑电路电源电压；10端(HIN)是高通道逻辑输入；11端(SD)是输入有效与否的选择端，可用来过流过压保护；12端(LIN)是低通道输入；13端(VSS)是逻辑电路的地端。
如图所示：在BUCK 变换器中只需驱动单个MOEFET ，因此仅应用了IR2110的高端驱动，此时将12端(LIN)低通道输入接地、1端(LO)低通道输出悬空。
5端(US)和6端(UB)间连接一个自举电容C1，自举电容通常为1F μ和0.1F μ并联使用。
正常工作时，电源对自举电容C1的充电是在续流二级管D1的导通期间进行。
此时，MOEFET 截止，其源极电位接近地电位，,+12v 电源通过D2给C1充电，使C1上的电压接近+12v ，当MOEFET 导通而D1截止时，C1自举，D2截止，C1上存储电荷为IR2110的高端驱动输出提供电源。
实际应用中，逻辑电源VDD 接+5V ，低端固定电源电压VCC 接+12V ；对驱动电路测试时需将VS 端接地。
自举电容C1的值不能太小，否则其上的自举电压达不到12V ，驱动脉冲的幅值不够！自举电容通常为1F μ和0.1F μ并联使用或（105）1F μ。
H桥电机驱动IR2110组成的全H桥驱动模块,具有过热过流保护功能
一、H桥驱动电路图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。
电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。
4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠（注意：图4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。
如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。
要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。
根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。
图4.12 H桥驱动电路要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如，如图4.13所示，当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。
按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。
当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。
图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。
图4.14 H桥驱动电机逆时针转动二、使能控制和方向逻辑驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。
如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。
此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。
基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。
图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。
4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。
而2个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。
基于DSP的直流伺服电机控制器设计与实现的开题报告
基于DSP的直流伺服电机控制器设计与实现的开题报告一、选题背景直流伺服电机是广泛应用于机械、电子和自动控制领域的电机类型，其在工业生产中的应用越来越广泛。
直流伺服电机具有快速响应、高精度、可靠性高等特点，因此在精密定位、速度控制和转矩控制方面具有广泛的应用。
为了更好地控制直流伺服电机，需要开发直流伺服电机控制器，实现电机的实时控制以及数据处理和分析等功能。
目前，基于DSP的直流伺服电机控制器已经成为研究热点，其可以更好地实现直流伺服电机的精密控制和高效运行，具有很大的发展潜力和应用前景。
二、研究目的和意义本研究旨在实现基于DSP的直流伺服电机控制器，提高直流伺服电机的控制精度和性能，降低直流伺服电机控制成本和功耗，实现对直流伺服电机的实时监测和控制。
具体研究意义如下：1. 提高直流伺服电机控制精度：基于DSP的直流伺服电机控制器采用先进的控制算法和实时反馈，可以更好地控制直流伺服电机的速度和位置，提高控制精度。
2. 降低直流伺服电机控制成本和功耗：利用DSP实现直流伺服电机的控制器，可以实现控制器的小型化和低功耗化，降低控制器的成本和功耗，提高直流伺服电机控制的经济效益。
3. 实现对直流伺服电机的实时监测和控制：基于DSP的直流伺服电机控制器具有高速、高效的处理能力，可以实时监测和控制直流伺服电机的性能和状态，提高直流伺服电机的稳定性和可靠性。
三、研究内容和方法本研究的主要内容包括基于DSP的直流伺服电机控制器的设计和实现，具体研究步骤如下：1. 系统分析和设计：根据直流伺服电机的控制需求，分析系统的控制算法、硬件电路和软件接口等方面，进行控制器的系统设计。
2. 控制算法设计：根据直流伺服电机的转速和位置控制需求，选择合适的控制算法，进行控制算法设计和优化。
3. DSP系统硬件设计：根据控制器的系统设计和控制算法要求，设计控制器的硬件电路，包括模拟输入输出电路、数字化电路、电源电路等。
4. DSP系统软件开发：基于DSP的直流伺服电机控制器需要实现实时数据采集、处理、运算和控制等功能，因此需要进行软件开发，包括DSP系统程序设计、控制算法程序设计、实时数据采集程序设计等。
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。
IR2110相关知识
IR2110相关知识IR2110是一款高性能单片集成电路（IC），常被用于驱动功率开关设备，包括电机驱动器、逆变器和电源应用。
本文将介绍IR2110的各个方面，包括其特点、应用领域和使用注意事项。
通过深入了解IR2110，我们可以更好地利用该芯片，提高电路设计的效率和性能。
一、特点介绍IR2110具备以下特点：1. 双品管驱动器：IR2110可以驱动高低侧功率台阶或MOSFET管，使得功率开关设备的控制更加灵活可靠。
2. 宽工作电压范围：IR2110可在6V至20V的工作电压范围内正常工作，这使得它适用于不同的电源和驱动需求。
3. 高速开关特性：IR2110的开关速度快，确保晶体管的开关动作准确迅速，避免功率开关设备产生过渡损耗。
4. 内部低噪声放大器：IR2110内置低噪声放大器，能够提供高速驱动信号，减少系统中的干扰和失真。
5. 保护功能完善：IR2110具备过电流保护和短路保护等功能，有效防止电路因故障而损坏。
二、应用领域IR2110广泛应用于各种功率开关设备的驱动和控制中，包括以下几个主要领域：1. 电机驱动：IR2110可用于直流电机驱动器和步进电机驱动器，能够提供精确的控制信号，实现准确的运动控制。
2. 逆变器：IR2110在逆变器中可用于控制功率开关管的开启和关闭，实现直流到交流的转换，广泛应用于太阳能和风能发电系统等。
3. 电源应用：IR2110可用于开关电源的设计，实现高效的能量转换和电源控制，提高电源的稳定性和效率。
4. 高频应用：IR2110具备高速开关特性和低噪声放大器，适用于高频电路，如射频通信设备和雷达系统等。
三、使用注意事项在使用IR2110时，需要注意以下几点：1. 电源电压：应根据IR2110的规格书中的要求，提供正确的电源电压，以确保芯片正常工作。
2. 外部元件：使用IR2110时，需要注意正确连接外部元件，如电容、电阻等，以保证电路的稳定性和性能。
3. 温度控制：IR2110在工作过程中会产生一定的热量，应保证芯片的散热条件良好，避免过热造成芯片损坏。
IR2110实现高压大功率直流开关
IR2110 实现高压大功率直流开关
由于远程供电的需要，需研制一台高压大功率直流开关电源。
采用开关电源主要是因为开关电源功率可以做大、电压可以做高、电压调节范围可以做广。
但是在整个研制过程中发现驱动电路是比较困难且重要的环节。
目前开关电源的国内外发展速度很快，技术非常成熟。
20 世纪90 年代以来，高频变换技术飞速地发展，不断涌现了新型电力电子器件，高智能化IC 和新电路拓扑。
l 驱动电路的功能与特点
开关电源的形式与种类很多，尽管各种不同的开关电源能达到的性能指标也各不相同，但总是由以下几个部分组成：
(1)控制单元
一般都是由专门的集成电路担当这部分工作，也有用单片机、DPS 作为控制单元核心的，视具体需要而定。
H桥电机驱动IR2110组成的全H桥驱动模块,具有过热过流保护功能
一、H桥驱动电路图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。
电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。
4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠（注意：图4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。
如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。
要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。
根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。
图4.12 H桥驱动电路要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如，如图4.13所示，当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。
按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。
当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。
图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。
图4.14 H桥驱动电机逆时针转动二、使能控制和方向逻辑驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。
如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。
此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。
基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。
图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。
4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。
而2个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。
IR2110功率驱动集成芯片应用
IR2110功率驱动集成芯片应用楚 斌（南京康尼机电新技术有限公司，江苏省南京市2l00l3）【摘 要】IR2ll0是IR 公司的桥式驱动集成电路芯片，它采用高度集成的电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求，同时提高了驱动电路的可靠性。
对于典型的6管构成的三相桥式逆变器，采用3片IR2ll0驱动3个桥臂，仅需l 路l0V ~20V 电源。
这样，在工程上大大减少了控制变压器体积和电源数目，降低了产品成本，提高了系统可靠性。
文中介绍了该芯片的主要功能及技术参数，并就芯片典型应用电路进行了设计和分析。
关键词：IR2ll0，自举电路，功率器件中图分类号：TN409收稿日期：2004-06-0l ；修回日期：2004-07-230 引 言随着功率VMOS 器件以及绝缘栅双极晶体管（IGBT ）器件的广泛运用，更多场合使用VMOS 器件或IGBT 器件组成桥式电路，例如开关电源半桥变换器或全桥变换器、直流无刷电机的桥式驱动电路、步进电机驱动电路以及逆变器的逆变电路。
IR （International Rectifier ）公司提供了多种桥式驱动集成电路芯片，本文介绍了IR2ll0功率驱动集成芯片在功率转换器中的应用。
该芯片是一种双通道、栅极驱动、高压高速功率器件的单片式集成驱动模块，在芯片中采用了高度集成的电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求，同时提高了驱动电路的可靠性。
尤其是上管采用外部自举电容上电，使得驱动电源数目较其他IC 驱动大大减少。
对于典型的6管构成的三相桥式逆变器，采用3片IR2ll0驱动3个桥臂，仅需l 路l0V ~20V 电源。
这样，在工程上大大减少了控制变压器体积和电源数目，降低了产品成本，提高了系统可靠性。
本文通过作者在工程中对IR2ll0的应用，介绍了该芯片的主要功能、典型技术参数及使用注意事项。
1 IR2110主要功能及技术参数IR2ll0采用CMOS 工艺制作，逻辑电源电压范围为5V ~20V ，适应TTL 或CMOS 逻辑信号输入，具有独立的高端和低端2个输出通道。
功率驱动器IR2110自举电路分析及应用
1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。
2IR2110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。
3自举原理介绍IR2110的自举电路可提供电荷驱动对应功率管并提升相应点的电压，电路由一个自举电容和二极管构成，在结构中对其有严格要求[6]。
如图1所示为驱动芯片自举电路示意图，图中由C1和D1构成自举电路。
若元气件选取不当会对输出电压产生影响，降低系统稳定性。
需根据应用情况计算器件参数功率驱动器IR2110自举电路分析及应用唐宁（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）摘要:对自举式功率驱动器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。
一种基于IR2110的无刷直流电机驱动器设计
一种基于IR2110的无刷直流电机驱动器设计徐文博;顾永刚;翟超【期刊名称】《工业控制计算机》【年(卷),期】2016(0)6【摘要】针对无刷直流电机独有的控制特点，设计了一种基于IR2110芯片的驱动控制器。
详细说明了IR2110的结构特点以及典型电路。
详细分析了自举电路的自举过程，以及选择合适的自举电容和自举二极管，加入了栅极负偏压的设计。
实验结果表明，该设计在驱动电压、频率方面可靠性高，能满足驱动无刷直流电机的要求。
%In consideration of the features for control ing the brushless DC motor,a brushless DC motor driver which de-signed based onIR2110.Detailed structural characteristics and typical circuit of IR2110 are introduced in this paper.It analy-sis the process of bootstrap,and introduce the way to select the appropriate bootstrap capacitor and the bootstrap diode. The design of the grid negative bias is also brought in this circuit.The experimental results show that the circuit has a high reliability in terms of driving voltage and frequency,and meet the requirements of driving brushless DC motor.【总页数】2页(P141-142)【作者】徐文博;顾永刚;翟超【作者单位】中国科学技术大学工程科学学院，安徽合肥 230027;中国科学技术大学工程科学学院，安徽合肥 230027;中国科学技术大学工程科学学院，安徽合肥 230027【正文语种】中文【相关文献】1.基于磁场定向控制的无刷直流电机驱动器的设计 [J], 王海涛;梁文勇;王乐希;刘辉;严碧武2.基于STM32的永磁无刷直流电机驱动器设计 [J], 于海3.基于IPM的无刷直流电机驱动器电路设计与实现 [J], 吴志军;谈英姿;许映秋4.基于FOC控制的大牵引力AGV无刷直流电机驱动器的设计 [J], 赵亚洲; 杨艳5.基于硬件FOC的无刷直流电机驱动器设计 [J], 王其军;杨坤;苏占彪;杨峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
IR20驱动电路设计
IR20驱动电路设计1.电源电压和电流：IR2110的工作电压为10V至20V，所以必须提供一个12V至15V的电源。
电源电流的需求根据系统中驱动的MOSFET或IGBT的特性确定，通常在几十毫安到几安之间。
2. 输入控制信号：IR2110有两个输入控制引脚，分别是High和Low。
High输入接高电平信号时，对应输出引脚IN和OUT之间就会形成一个高电平的驱动信号，这可以驱动高侧MOSFET或IGBT；而当Low输入接高电平信号时，OUT引脚则会形成低电平的驱动信号，这可以驱动低侧MOSFET或IGBT。
根据系统需求，输入信号可以来自微控制器、逻辑门等信号源。
3.输出驱动电流：IR2110可以提供高电平输出电流和低电平输出电流，通常能提供2A的峰值输出电流，这足够驱动大多数MOSFET和IGBT。
但是在实际设计中，要根据所选用的MOSFET或IGBT的输入电容、输入电流以及驱动速度等参数来评估IR2110的输出驱动能力是否满足需求。
4.驱动端的滤波电容：IR2110驱动回路中，通常会在驱动输出端加入一个滤波电容，用于平滑输出信号的脉冲，提供相对较稳定的驱动电平。
滤波电容的容值要根据具体的设计需求来确定，常见的值有几十皮法到几百皮法。
5.引脚连接和布局：IR2110的引脚包括VCC、VSS、SD、IN、LO、HO、COM、VS和VB。
在设计电路时，应根据需求合理布局并连接上述引脚。
例如，VCC引脚连接到电源正极，VSS引脚连接到电源负极等。
综上所述，IR2110驱动电路的设计需要考虑电源电压和电流、输入控制信号、输出驱动电流、驱动端的滤波电容和引脚连接和布局等因素。
根据具体应用需求，可以进行相应的设计和优化，以保证系统的性能和可靠性。
基于IR2110的高频逆变器的设计与实现
基于IR2110的高频逆变器的设计与实现摘要:为了利用IR2110芯片来实现大功率高频逆变器的目的，采用PIC16F716单片机实现PWM波形，并以IR2110芯片作为驱动器控制大功率MOS管的通断，实现DC到AC 之间变换的方法。
在之后的实际测试中，得到此逆变器控制系统具有稳定性高、快速性好、准确性强的特点，不仅可以用于平常的电源逆变系统，而且还可用于新能源逆变系统中，对逆变电源的设计具有一定的参考价值的结论。
关键词:IR2110; PIC16F716单片机；PWM波；高频逆变电源引言由电力电子技术的发展来看,逆变器是较早采用的一种DC/AC变换装置,逆变器是把直流电能转变成交流电能的装置,一般由逆变桥、滤波电路及控制逻辑等部分组成。
逆变器广泛适用于家庭电器设备中。
由于近年来，根据市场发展趋势的需要，逆变器的造型安装越来越倾向于小型化、智能化、模块化等方向发展[1]。
1 系统设计方案本文设计的逆变器小系统首先通过工频220V电压输入接线柱后由降压变压器输出24V交流电压，输出的24V交流电压经过单相桥式整流电路、两块稳压电路及若干二极管滤波后，输出两路稳定的直流电压（15V和5V）为单片机及驱动芯片供电。
同时，在线串行编程写入程序到单片机后产生的PWM波触发两块驱动芯片产生两相四路PWM波，两相四路的PWM波分别产生互补的高通与低通信号分别驱动相应的MOS管后形成电压型全桥逆变电路。
最后，在负载处可以检测到产生的互补矩形波，输出电压220Ｖ、50Hz交流电压，最大输出电流2.5Ａ，最大输出功率不低于100Ｗ。
即完成整个逆变过程。
系统设计框图如图所示。
系统设计方案Figure 1 system design2 系统硬件设计2.1 驱动芯片IR2110IR2110驱动芯片是由美国IR公司生产[2]。
IR2110具有光耦隔离和电磁隔离等性能，正因为其体积小、速度快等优点，其成为大多数中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。
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控 制 。 给 出 了 整 体 驱 动 控 制 电路 、 上 下桥臂 的栅 源 电压 波形 、 上 桥 臂 的 浮 动 电 压 信 号 以 及 电 机 两 端 的
运 行 电压信 号 。测 试 分析 表 明 ， 该 方案 很好 地 实现 了电机 的 正反 转 控 制及 电机 速 度调 节 ， 电 机 运 行 平 稳， 这 到 了设计 要 求 ， 对 直 流 电机 控 制 应 用具 有较 高 的参 考价 值 。
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关 键 词 ：直 流 电 机 ； 驱动 ； Ｉ Ｒ ２ １ １ ０； Ｐ ＷＭ
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｍ３ ３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ ２ ０（ ２ ０ １ ３） １ ５ — ０ ０ ３ ４ — ０ ３
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摘 要 ： 为 了 解 决 直 流 电 机 转 向 及 速 度 控 制 问 题 。 设 计 了一 种 Ｈ 桥 驱 动 电路 。 以 Ｉ Ｒ Ｆ ５ ３ ０为 开 关
元件 、 Ｉ Ｒ ２ １ １ ０为 栅 极 驱 动 芯 片 ， 由Ｄ Ｓ Ｐ产 生 Ｐ ＷＭ 信 号 ， 经 过 光 耦 隔 离 和 逻 辑 电路 后 送 至 Ｉ Ｒ２ ｌ １ ０进 行
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直 流 电机 的 Ｉ Ｒ ２ １ １ ０驱 动控 制设 计 及 Ｄ Ｓ Ｐ实现
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马 晓 虹 一， 吴 延 海 ， 尹向雷 。
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２ ． 西 安 科技 大 学 通 信 与信 息 工程 学 院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４； ３ ． 陕西 理 工 学 院 电气工 程 学 院 ， 陕西 汉 中 ７ ２ ３ ０ ０ ３ ）
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