IR2104_+_IRF540_MOS电机驱动全桥_学习与实践过程

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IR2104s半桥驱动芯片使用经验及注意事项

IR2104s半桥驱动芯片使用经验及注意事项

IR2104s半桥驱动芯⽚使⽤经验及注意事项多次使⽤IR2104s,每次的调试都有种让⼈吐⾎的冲动。

现在将使⽤过程遇到的错误给⼤家分享⼀下,⽅便⼤家找到思路。

⼀.⾃举电容部分(关键)1、听说⾃举电路必须要安装场效应管,于是我在使⽤过程中,安装了只半桥的⾼端场效应管。

结果:⾼端驱动HO⽆输出信号正确做法:⾃举电路回路是与半桥的下场效应管构成回路的,应该安装下场效应管,保险的做法是两个场效应管都安装2、⾃举电容采⽤104,⾃举⼆极管采⽤SS34 ,(这两种参数是我以前⽐赛的常见参数值,很⾃信)测试条件:1K PWM结果:LO 有1K的PWM ,VS 有 1K PWM,上场效应管Ugs = 2V,反思:以前⽐赛的时候,测试使⽤的是信号发⽣器给PWM,标准频率为10K。

正确办法:把输⼊PWM的频率改为 10K 。

因为⾃举电容与⾃举回路的充放电频率有关,频率越⾼,⾃举电容越⼩。

3、买到假芯⽚引起错误有⼀次测试也是⾼端引起不正常,结果换⼀块芯⽚就正常了。

4、现象:IR2104s HO端对地测试的电压为PWM(⾼电平为2倍IR2104s的VCC,低电平为0)IR2104s LO 端对地测试的电压为PWM(⾼电平为1倍IR2104s的VCC,低电平为0)原因:这是很明显的⾃举参数不对,你测Vgs的电压应该是接近0的电平)5、买到假的场效应引起错误。

⼆、驱动部分(共性)1、驱动能⼒不⾜引起带负载能⼒不⾜,且效率低下。

由于IR2104s的推挽电流为130mA/270mA,在做⼤功率电源开关器件的驱动的时候,由于驱动能⼒不⾜,会导致输出带负载能⼒不⾜。

⽬前,IR公司的IR2184的驱动电流为1.4A/1.8A,HIP4081的驱动能⼒有2.5A,TI的UCC系列有4A的驱动。

理由:由于MOSFET的G,D,S两两之间存在寄⽣电容,他们的输⼊电容、输出电容和反向传输电容公式分别为其中:Ciss与驱动设计有关,特别是驱动电流过⼩,充电时间慢。

ir2104 全桥驱动电路原理

ir2104 全桥驱动电路原理

IR2104是一款常见的半桥驱动芯片,它可以用来驱动N沟道MOSFET或IGBT开关管,广泛应用于电机驱动、太阳能面板、LED驱动等领域。

半桥驱动电路通常用于驱动交流电机,可以控制电机的转向和速度。

IR2104全桥驱动电路的原理如下:
1. 输入信号:IR2104接收来自微控制器或逻辑电路的输入信号,这些信号通常是一个方波或脉冲信号,用来控制MOSFET的开关状态。

2. 驱动电路:IR2104内部包含驱动电路,它根据输入信号的逻辑状态来驱动MOSFET 的栅极,从而控制MOSFET的导通和截止。

3. 死区时间控制:为了防止MOSFET因同时导通而造成短路,IR2104在两个MOSFET 的导通之间引入一个死区时间,确保在一个MOSFET截止后,另一个MOSFET才开始导通。

4. 输出电路:IR2104的输出电路为MOSFET提供适当的驱动电流,以实现快速和高效的开关动作。

5. 反馈保护:IR2104还包含反馈保护电路,当检测到输出短路或过温时,可以迅速关闭输出,保护电路免受损害。

6. 隔离功能:由于驱动电路可能会产生较大的回灌电流,IR2104通常会与隔离芯片一起使用,以防止这些电流对微控制器或其他电路产生不利影响。

在实际应用中,IR2104芯片通常需要配合外部电路使用,例如电源输入、地、配置脚、输出脚等。

此外,为了确保驱动电路的稳定性和可靠性,可能还需要添加一些外部元件,如电容和电阻。

IR2104半桥驱动芯片通过接收输入信号,内部处理后驱动MOSFET开关管,从而控制电机的运行。

其内置的保护功能确保了电路的安全和稳定运行。

IR2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥

IR2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥

R2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥学习与实践过程/bbs/article_1012_130178.html使用L293或L298等全桥芯片来控制直流电机虽然简便而且成本低廉,但由于它们的内阻较大,在控制大电流的马达时芯片常常过热,导致系统的整体效率较低。

在电动车上,马达控制芯片的内阻过大会导致车子的加速度变小。

本人设想在暑假制作一个大的轮式或者履带式机器人,并且希望它能跑到公交车那么快,于是开始研究如何使用MOS管来控制更大电流的电机。

首先,本人参考了《大功率直流马达的驱动——ABU ROBOCON 2005比赛之动力方案》一文中的电路图(原文地址 /article.php?sid=192 )按照这个原理图,我热转印制作了单个全桥的实验电路。

个别的电阻电容值有所变动。

上电并给予有效的持续高电平信号后发现电路不能驱动马达,而2104开始发烫,540没有任何反应。

于是更换2104,但仍出现同样的现象。

通过示波器检测发现,高端MOS没有被驱动,而低端MOS的G端信号正常,因而桥没有被导通。

更换信号方向,另外半桥仍然出现相同的现象。

本人开始怀疑是BOOTSTRAP电容的问题,于是实验了不同的电容值。

但无论怎么变换,问题仍然没有被解决。

由于手头没有4148,使用了IN5819作为续流二极管,按道理5819只会比4148更好,不应该成为问题的原因。

由于手头2104只有6片,而所有的都上电并且发热过,于是重新购买了一批2104。

在这里感谢周顺同学,那天刚好他毕业考考好,帮我到科技京城买了2104。

更换2104后,电路工作正常。

周顺看了看我原来的2104,恍然大悟:原来的芯片是97年前的旧货。

马达欢快地转了起来。

由于540的内阻要比298小很多,马达的加速度明显提高,变向时电刷更是发出了闪亮的火星。

回到家后用示波器开始研究高端MOS的G端驱动电压波形。

发现在EN端为高的初期,高端MOS的驱动电压突然升至比VCC高10V。

ir2104驱动电路原理

ir2104驱动电路原理

ir2104驱动电路原理
IR2104是一种双高侧和低侧驱动电路,旨在用于驱动功率MOSFET和IGBT开关。

它包含两个独立的驱动器通道,每个通道都能提供高达500mA的峰值输出电流。

该驱动电路采用
了单个电源引脚供电,并且具有内部的下拉电阻,以确保MOSFET或IGBT处于关闭状态时的安全性。

IR2104驱动电路的工作原理如下:当输入逻辑电平为高电平时,驱动电路的高侧驱动器通道会输出一个与输入信号相同的高电平信号。

这个信号用于驱动功率MOSFET或IGBT的高
侧开关管。

同时,低侧驱动器通道会输出一个低电平信号,用于驱动低侧开关管。

当输入逻辑电平为低电平时,高低侧驱动器通道的输出电平将交换,高侧变为低电平,低侧变为高电平。

这确保了高低侧开关管的互斥性。

IR2104驱动电路还具有一系列保护功能,例如欠压锁定功能,当输入电压低于一定阈值时,驱动电路将被锁定,防止错误的操作。

此外,还具有短路保护和过温保护功能,以确保系统的安全性和可靠性。

总之,IR2104驱动电路通过提供独立的高低侧驱动器通道,
能够有效地驱动功率MOSFET和IGBT开关,具有较高的峰
值输出电流能力和多重保护功能,适用于各种功率电子应用中。

IR2101应用笔记(IR2101)(全桥)(MOS)

IR2101应用笔记(IR2101)(全桥)(MOS)

IR2101应用笔记(IR2101)(全桥)(MOS)
摘要:
IR2101是半桥驱动,当然IR也有全桥的驱动,但因为手上正好有IR2101,所以就用两片IR2101+4个NMOS做了一个全桥驱动。

介绍:
IR2101内部框图如下:
Datasheet上给出的参考电路如下:
原理分析:
下桥导通不用分析,关键是上桥。

NMOS需要在G-S极加10V~20V电压才能完全导通。

C1和D1的作用是与负载(P1)组成一个BOOST升压电路,在VB脚上产生一个VCC+12V的电压,芯片会用VB脚的电压来驱动NMOS上管。

C1正常升压的前提是IR2101先开通下管(Q4),给C1充电,然后再开上管(Q2);如果上桥需要保持一个比较长的时间则需要重复充电的动作来保证VB脚的电位不会低于VCC+10V(C1要求是低漏电耐纹波长寿型的)。

如果半桥恒导通,即Q2和Q3恒导通,这样上管Q2的S极电位就变成了VCC,而G级必须比S级高10V~20V才能保持Q2的DS 导通,否则管子会进入线性区开始发热。

如何才能半桥恒导通:使用主动升压电路来代替D1 C1,主动升
压到VCC+12V,输入IR2101的VB脚,C2保留D1去掉。

D3~D6的作用:关断时为快速泄放MOS管GS寄生电容上的电荷一般采取在限流电阻上并一个二极管的做法,这样可以加快关断速度。

IR2101半桥驱动案例

IR2101半桥驱动案例

作为一个电机驱动开发方面的菜鸟,近日研究了一下通过MOS管对整流后的电源斩波用以驱动直流电机进行调速的方案。

在驱动的过程中,遇到了许多问题,当然也有许多的收获。

写下来以供自己将来查阅,也为其它菜鸟提供一些力所能及的帮助。

1.研究目标公司使用的电机驱动原来是用的模拟电路,驱动220V的高压直流电机,但是模拟电路的构成看不懂,方案是直接“借鉴”而来(你懂的哈),所以一旦出现问题,就只能束手就擒了。

为了解决技术方面的问题,只能使用自认为可以的数字控制方案,用来进行直流电机的驱动调速以及提供更好的接口。

原方案只提供以下接口:一个电位器用于进行调速,暂时没有其它接口。

为了显示转速,不得不又加了码盘和光电传感器以及一套计算及显示系统,包含一个51CPU用于计算从光电传感器中接收的信号,再经计算为转速后,显示到数码管上。

这种方案的问题一个是调速精度不准确,误差较大,另外就是增加的显示系统在转速显示方面会有跳动感,就是转速显示值的不稳定。

即使增加了滤波处理也无济于事。

现考虑的新方案是这样的:通过将交流220V整流,成为370V的直流,将直流电压通过PWM控制斩波,通过调节占空比控制有效电压,将调制后的电压输出到电机,用以驱动电机。

2.调试过程查阅了许多资料,最终选定使用IR2101作为驱动芯片,由于不考虑换向,所以使用半桥就可以了。

参考IR2101的数据手册上的电路,就开始搭建试验电路。

之后开始调试,发现怎么都不能输出近似于方波的脉冲,从示波器上观察输出的电压与芯片的电源电压一致,而不是与驱动电压一致,经过反复调试,又是换MOS管,又是检查外围电路,实在没有办法了,想到其它都试过了,就剩芯片了,于是更换了一片IR2101,惊喜地发现,成功了。

这可以历经一个多星期才得到的结果哈。

3.电路IR2101的芯片手册见链接/datasheet-pdf/view/102221/IRF/IR2101S.html。

半桥驱动是手册第一页的图。

mos管的驱动电路设计ir2104

mos管的驱动电路设计ir2104

mos管的驱动电路设计ir2104
IR2104是一款由Infineon T echnologies公司生产的mos管驱动器集成电路,适用于开关电源和驱动大型mosfet的应用。

以下是一种基本的IR2104驱动电路设计,用于驱动一个N沟道mosfet:
1. 电源电压:
IR2104的工作电源电压范围为10V到20V。

选择一个适合的电源电压。

2. 输入端:
IR2104有两个输入端:HIN(High-Side Input)和LIN(Low-Side Input)。

将HIN接地,将LIN连接到一个适当的输入信号源,例如微控制器的数字输出引脚。

3. 驱动电压:
IR2104通过VBAT引脚提供驱动电压给mosfet的门极。

通常,mosfet的门极电压取决于所使用的mosfet的VGS(Gate-to-Source Voltage)特性曲线。

使用一个适当的电阻分压电路将VBAT与GND连接,以设置所需的驱动电压。

4. mosfet的输出电流测量:
IR2104具有一个驱动输出(HO)和一个反相驱动输出(LO)。

它们分别连接到mosfet的上源和下源端。

为了测量mosfet的输出电流,可以使用一个电流传感器来测量这两个输出之间的电流差异,例如霍尔效应电流传感器。

5. 辅助组件:
为了确保IR2104的工作稳定性,还需要添加适当的陶瓷电容和电源去耦电容来滤除噪声。

请注意,上述电路仅用于基本指导。

在设计实际驱动电路时,请注意考虑所用mosfet的电压、电流和功率特性,以确保整个驱动电路的安全和可靠性。

此外,在设计和布局电路板时,请遵循相关的安全和EMC规范。

ir2104驱动电路原理

ir2104驱动电路原理

ir2104驱动电路原理IR2104驱动电路原理。

IR2104是一款高性能MOSFET和IGBT驱动器芯片,其内部集成了高低侧驱动器,可用于直流至直流(DC-DC)转换器、半桥和全桥逆变器、电机驱动器以及其他高频开关应用。

本文将介绍IR2104驱动电路的原理及其在电子领域中的应用。

IR2104驱动电路的原理。

IR2104采用了高低侧驱动器的设计,能够有效地控制功率器件的开关。

其内部包含了两个独立的驱动器,分别用于控制功率器件的高侧和低侧。

在工作时,高低侧驱动器通过外部电容器进行互补,以保证两个驱动器之间的互补性。

通过外部电阻和电容器的组合,可以调整IR2104的输出特性,以满足不同功率器件的驱动需求。

在使用IR2104时,需要注意以下几点原理:1. 输入信号,IR2104的输入信号为逻辑电平,可直接由微控制器或其他数字电路输出。

输入信号的频率和占空比将直接影响到功率器件的开关速度和工作效率。

2. 输出驱动,IR2104的输出驱动能力较强,可直接驱动功率MOSFET和IGBT,无需外部驱动器。

同时,IR2104的输出端还包含了反馈信号,可用于监测功率器件的工作状态。

3. 死区时间,IR2104内部集成了可调的死区时间电路,用于防止高低侧驱动器同时导通,避免功率器件出现短路故障。

通过外部电容器的调节,可以实现死区时间的精确控制。

IR2104在电子领域中的应用。

IR2104作为一款高性能的驱动器芯片,广泛应用于电子领域中的高频开关电路。

其主要应用包括但不限于以下几个方面:1. 电源转换器,IR2104可用于直流至直流(DC-DC)转换器的控制电路,实现高效率的能量转换。

其高低侧驱动器的设计,能够有效地降低功率损耗,提高系统的整体效率。

2. 逆变器,IR2104可用于半桥和全桥逆变器的驱动电路,实现直流到交流的转换。

通过精确控制开关频率和占空比,可以实现对交流电压的高效控制。

3. 电机驱动器,IR2104可用于电机驱动器的控制电路,实现对电机的高效驱动。

使用IR2104S搭建的H桥-机器人队比赛经典版

使用IR2104S搭建的H桥-机器人队比赛经典版

使用IR2104S搭建的H桥-机器人队比赛经典版还记得当年在机器人队的时候,H桥是我们电控组的老大难,经常听到队友说的话就是“哎呀!H桥又烧了!”“哎!这个H桥怎么刚焊上就同臂导通了!”,我就是深为其苦的人之一。

到今日离在机器人队的日子已经五年有余,正好公司的项目可能会用到它,所以重新设计了一版,顺便记录遇到的问题,也算是给曾经的学习过程做一个总结。

集成的H桥芯片也有很多,比如L298N,但是一般负载电流会受到限制。

使用分立元件搭建的H桥,比如桥臂驱动芯片配合N沟道MOSFET,能够达到非常大的负载电流和非常高的频率,而且可以更换器件,从而具备更多的可定制性。

这里桥臂驱动芯片采用IR2104S,MOSFET管采用IRF540N。

原理图:PCB板:焊接好的成品板:遇到的问题一,采用+12P(图中的+12V)和VPP分开的设计?机器人队的H桥第一版,(MOSFET管和负载的)VPP和(IR2104S和光耦的)+12P,由外部分别供电;为了简化对锂电池的要求,并且方便模块化的使用,第二版的+12P经VPP从LM2596给出(它在市场上很常见,而且开关特性适应宽电压输入)。

这里仍然采用了第一版的设计,即VPP和+12P分开供电。

原因a:硬件成本的考虑。

三个光耦加上两个IR2104S芯片的功耗是非常低的,即使同时挂载10个H桥,采用1个负载电流为200mA的开关稳压芯片也就够了。

原因b:解放了VPP的输入范围。

由于IR2104S的工作电压为10V~20V,而光耦6N135的最高工作电压为15V,光耦TLP521-1的最高工作电压为24V,因此这里取+12P为它们供电。

如果是第二版的设计,为了获得这个+12P,VPP必须保持在14V以上。

分开供电的话,VPP可以为0V以上的任意值(当然还要考虑输入电容和MOSFET的耐压)。

遇到的问题二,光耦的选型?H桥需要从光耦接收三个信号,分别是左桥臂PWM,右桥臂PWM和SHDN,而直流电机的斩波频率一般在10KHz以上,所以这里需要两个高速光耦和一个普通光耦。

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案由于本人主要是搞软件的,所以硬件方面不是很了解,但是为了更好地相互学习,仅此整理出一份总结出来,有什么错误的地方还请大家积极的指出!供大家一起参考研究!我们做的智能小车,要想出色的完成一场比赛,需要出色的控制策略!就整个智能车这个系统而言,我们的被控对象无外乎舵机和电机两个!通过对舵机的控制能够让我们的小车实时的纠正小车在赛道上的位置,完成转向!当然那些和我一样做平衡组的同学不必考虑舵机的问题!而电机是小车完成比赛的动力保障,同时平衡组的同学也需要通过对两路电机的差速控制,来控制小车的方向!所以选一个好的电机驱动电路非常必要!常用的电机驱动有两种方式:一、采用集成电机驱动芯片;二、采用MOSFET和专用栅极驱动芯片自己搭。

集成主要是飞思卡尔自己生产的33886芯片,还有就是L298芯片,其中298是个很好的芯片,其内部可以看成两个H桥,可以同时驱动两路电机,而且它也是我们驱动步进电机的一个良选!由于他们的驱动电流较小(33886最大5A持续工作,298最大2A持续工作),对于我们智能车来说不足以满足,但是电子设计大赛的时候可能会用到!所以想要详细了解他们的同学可以去查找他们的数据手册!在此只是提供他们的电路图,不作详细介绍!33886运用电路图下面着重介绍我们智能车可能使用的驱动电路。

普遍使用的是英飞凌公司的半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动。

其驱动电流约43A,而其升级产品BTS7970驱动电流能够达到70几安培!而且也有其可替代产品BTN7970,它的驱动电流最大也能达七十几安!其内部结构基本相同如下:每片芯片的内部有两个MOS管,当IN输入高电平时上边的MOS管导通,常称为高边MOS管,当IN输入低电平时,下边的MOS管导通,常称为低边MOS管;当INH为高电。

这里带你了解IR2104驱动电路

这里带你了解IR2104驱动电路

这⾥带你了解IR2104驱动电路Ir2014驱动电路及⾃举电容的应⽤以前做智能车的时候⽤H桥驱动电路,驱动芯⽚就是⽤的,MOS管⽤的IR7843,想把以前的知识总结⼀下。

1、为什么需要H桥电路? 因为驱动电机正反转,我们⽤的是有刷直流电机,如果要电机反转,只需要将电源线和地线调换⼀下顺序即可,调换顺序之后,线圈在磁场中的受⼒⽅向和以前相反,因此电机反转,可以根据初中学的通电导体在磁场中的受⼒⽅向来分析。

可以通过⼀下视频来更详细的了解。

⽽我们需要电机正反转则需要切换电机两端电源的⽅向,因此H桥电路是⼀个很好的选择。

2、IR2104 的的驱动电压是12V,当初电池供电只有8V,所以⽤了MC34063做了升压电路对它供电。

IR2104引脚定义SD信号为使能信号,SD 上⾯有个横杠,代表低电平,也就是说,当SD为低电平的时候,Logic input for shutdown(输⼊被禁⽌)。

因此SD为⾼电平时,芯⽚才可以正常⼯作。

IN为⾼电平时HO为⾼电压(VS+ VB),LO为低(接近于0);IN为低电平时,HO为低,LO为⾼电平。

我们的PWM信号就是在这⾥输⼊,输⼊信号为5V(这个要注意,单⽚机的输出电平最⾼为3.3V,因此采⽤74HC7408D做了电平转换)输⼊逻辑⾼和低:Vb是⾼侧浮动电源输⼊脚,HO是⾼侧门极驱动输出,Vs是⾼侧浮动电源回流。

这三个控制上半桥的MOS导通。

Vcc是电源输⼊脚,LO是低侧门极驱动输出,COM是低侧回流(公共回路)。

这三个控制下半桥的MOS导通。

⾃举电路1.A状态为默认状态,此时开关A闭合,开关B断开,Q1导通,C1负极与地导通,电流从电源V1出发,通过S1,经过C1,经过Q1,再流回电源V1。

达到稳态后,由于⼆极管的PN结0.7V压降,电容上端对地电压为5.3V,下端对地电压为0V。

2.当开关B闭合,开关A断开,Q1截⽌,电容下端电压相对于地来说是电源电压6V。

由于电容两端电压不能突变,电容上端相对电容下端,电压为5.3V,因此电容上端相对于地的电压为5.3V + 6V =11.3V,与电压探针测得值基本⼀致。

ir2104驱动非同步整流buck电路

ir2104驱动非同步整流buck电路

I04驱动非同步整流电路引言:在现代电源应用中,(降压)电路是一种常用的拓扑结构,用于降低电压。

非同步整流(i)技术在电路中被广泛应用,可以高电路的效率和可靠性。

本文将介绍I04驱动非同步整流电路的原理、设计和性能优化。

一、I04驱动芯片I04是一种高效、高性能的驱动器,特别适用于电路中的非同步整流。

它具有低功耗、高驱动电流和速度、宽工作电压范围、低输出态和输入保护功能等特点。

I04采用了高速缓冲电路和逻辑电平换器,能够驱动一对沟道和沟道,实现非同步整流控制。

二、非同步整流电路原理非同步整流电路的主要原理是利用辅助开关来控制电路的整流过程。

通过控制的导通和截止,实现电压的降低和整流。

非同步整流可以显著减小开关器件功耗,高电路的效率。

三、I04驱动非同步整流电路的设计需要根据输入电压和输出电压的要求,合适的电路参数。

然后,设计I04的驱动电路,包括输入阻抗匹配、电源连接、逻辑电平换等。

接着,确定非同步整流电路的辅助开关参数,以实现所需的电路性能。

将I04与电路和非同步整流电路相连,完成整个系统的设计。

四、I04驱动非同步整流电路的性能优化为了高电路的效率和可靠性,可以采取优化措施:1.合适的I04工作电流和速度参数,使其适应具体应用场景的需求。

2.使用适配的电源和电容,确保I04工作的稳定性和可靠性。

3.合理设计非同步整流电路的辅助开关参数,使其在正常工作范围内发挥最佳效果。

4.采用合适的散热措施,降低电路温度,高电路效率和寿命。

5.进行严格的电路和验证,确保整个系统的性能和可靠性。

结论:I04驱动非同步整流电路是一种高效、可靠的降压电源设计方案。

通过合理的设计和优化,可以实现高效率、低功耗的电路性能。

随着技术的发展和设计经验的积累,电路和非同步整流技术将在更广泛的领域得到应用,并继续为电源设计带来创新和进步。

ir2104驱动电路原理

ir2104驱动电路原理

ir2104驱动电路原理IR2104驱动电路原理。

IR2104是一款高性能半桥驱动器,主要用于驱动MOSFET或IGBT,广泛应用于电源逆变器、电机驱动器、太阳能逆变器等领域。

本文将介绍IR2104驱动电路的原理及其工作特点。

IR2104驱动电路主要由输入级、逻辑控制级和输出级三部分组成。

输入级包括了输入隔离器和输入滤波电路,用于隔离控制信号和电源噪声。

逻辑控制级包括了逻辑输入级和逻辑输出级,用于接收控制信号并产生驱动信号。

输出级包括了驱动级和功率级,用于驱动MOSFET或IGBT。

IR2104的工作原理是通过逻辑输入级接收来自控制器的PWM信号,经过逻辑输出级产生驱动信号,驱动级将驱动信号放大后输出到功率级驱动MOSFET或IGBT。

在正常工作情况下,当PWM信号为高电平时,逻辑输出级输出低电平驱动上管导通,下管关断;当PWM信号为低电平时,逻辑输出级输出高电平驱动下管导通,上管关断,从而实现半桥逆变。

IR2104驱动电路具有高速、高效、高可靠性的特点,能够满足各种工业应用的需求。

其内部集成了低阻抗驱动器和高、低侧驱动器,能够有效降低开关损耗,提高系统效率。

此外,IR2104还具有短路保护、过温保护和低电压锁定等功能,能够保护MOSFET或IGBT免受损坏。

在实际应用中,IR2104驱动电路需要注意一些关键设计参数。

首先是输入电压的选取,要保证输入电压在规定范围内,以保证正常工作。

其次是PWM信号的频率和占空比,要根据具体应用来确定,以保证输出波形的准确性和稳定性。

此外,还需要注意输出级的功率匹配和散热设计,以确保系统的可靠性和稳定性。

总之,IR2104驱动电路是一款高性能的半桥驱动器,具有高速、高效、高可靠性的特点,广泛应用于各种工业领域。

在设计和应用中,需要充分理解其工作原理和特性,合理选择参数和设计方案,以实现最佳的性能和可靠性。

ir2104自举电容 原理

ir2104自举电容 原理

ir2104自举电容原理IR2104是一种自举电容型驱动器芯片,常用于驱动MOSFET或IGBT的高侧和低侧开关。

它的工作原理是通过自举电容技术来提供驱动信号,以实现高效且可靠的开关操作。

我们需要了解什么是自举电容技术。

自举电容是一种利用电容器自身储存电荷的技术,通过将电容器与外部电源周期性充放电,可以在没有外部电源的情况下提供所需的驱动电压。

在IR2104中,通过使用自举电容技术,可以将驱动信号提升到足够高的电压,以控制高侧和低侧开关。

IR2104的主要特点是具有低引脚电流和高驱动能力。

它的引脚电流非常低,从而减少了功耗,并提高了系统的效率。

同时,IR2104能够提供足够的驱动能力,以确保MOSFET或IGBT的快速开关和关断,从而减小了开关损耗。

IR2104的引脚布局如下:1. HO(High output):高侧驱动输出引脚。

通过这个引脚,可以提供足够的电压和电流来驱动高侧开关。

2. LO(Low output):低侧驱动输出引脚。

通过这个引脚,可以提供足够的电压和电流来驱动低侧开关。

3. VCC:芯片供电引脚。

通过这个引脚,为芯片提供电源电压。

4. VB(Bootstrap voltage):自举电容引脚。

通过这个引脚,提供驱动信号的电源电压。

5. SD(Shutdown):关断引脚。

通过控制这个引脚的电平,可以实现开关的启动和停止。

6. COM(Common):芯片的公共引脚。

IR2104的工作原理如下:1. 初始化:开始时,VB引脚连接到VCC引脚,将自举电容Cboot 充电到VCC电压。

同时,SD引脚设置为高电平,以启动驱动器。

2. 上升沿驱动:当输入信号的上升沿到来时,HO引脚输出高电平,LO引脚输出低电平。

此时,HO引脚与VB引脚相连,将Cboot放电,产生高电平驱动信号,以驱动高侧开关。

3. 下降沿驱动:当输入信号的下降沿到来时,HO引脚输出低电平,LO引脚输出高电平。

此时,LO引脚与VB引脚相连,将Cboot放电,产生低电平驱动信号,以驱动低侧开关。

ir2104中文资料_数据手册_参数

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ir2104中文资料_数据手册_参数Data Sheet No. PD60046-STypical ConnectionProduct SummaryHALF-BRIDGE DRIVERFeaturesFully operational to +600VdV/dt immuneUndervoltage lockoutInternally set deadtimeAlso available LEAD-FREE Descriptionoperates from 10 to 600 volts. 1IR2104(S ) & (PbF)2IR2104(S) & (PbF)Absolute Maximum RatingsAbsolute maximum ratings indicate sustained limits beyond which damage to the device may occur. All voltage parameters are absolute voltages referenced to COM. The thermal resistance and power dissipation ratings are measured under board mounted and still air conditions.Note 1: Logic operational for V S of -5 to +600V. L ogic state held for V S of -5V to -V BS . (Please refer to the Design Tip DT97-3 for more details).Recommended Operating ConditionsThe Input/Output logic timing diagram is shown in Figure 1. For proper operation the device should be used within the recommended conditions. The V S offset rating is tested with all supplies biased at 15V differential.3IR2104(S) & (PbF)Dynamic Electrical CharacteristicsV BIAS (V CC , V BS ) = 15V, C L = 1000 pF and T A = 25°C unless otherwise specified.4IR2104(S) & (PbF)Functional Block DiagramLead DefinitionsSymbol DescriptionINLogic input for high and low side gate driver outputs (HO and LO), in phase with HO Logic input for shutdown V BHigh side floating supply HO High side gate drive output V S High side floating supply return V CC Low side and logic fixed supply LO Low side gate drive output COMLow side returnSDLead Assignments8 Lead PDIP 8 Lead SOICIR2104IR2104S12348765V CC IN SD COMV B HO V S LO12348765V CC IN SD COMV B HO V S LO5IR2104(S) & (PbF) Figure 5. Delay Matching Waveform DefinitionsFigure 4. Deadtime Waveform DefinitionsFigure 3. Shutdown Waveform Definitions Figure 1. Input/Output Timing DiagramSDINHO LOFigure 2. Switching Time Waveform Definitions6IR2104(S) & (PbF) 7IR2104(S) & (PbF) 8IR2104(S) & (PbF) 9IR2104(S) & (PbF) 10IR2104(S) & (PbF) 11IR2104(S) & (PbF) IR2104(S) & (PbF)13IR2104(S) & (PbF) 14IR2104(S) & (PbF)LEADFREE PART MARKING INFORMATION ORDER INFORMATIONPer SCOP 200-002Basic Part (Non-Lead Free)8-Lead PDIP IR2104 order IR21048-Lead SOIC IR2104S order IR2104S Leadfree Part8-Lead PDIP IR2104 order IR2104PbF 8-Lead SOIC IR2104S order IR2104SPbFIR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245 T el: (310) 252-7105This product has been qualified per industrial levelData and specifications subject to change without notice. 4/2/2004万联芯城专注电子元器件配单服务,只售原装现货库存,万联芯城为长电,顺络,先科ST等国内知名原厂的授权代理商,所售电子元器件均为原厂原装正品,只需提交BOM 物料清单,我们将为您报出一个满意的价格,订单最快可当天发出,为客户节省采购时间,提高生产效率,点击进入万联芯城。

IR2104 mos管驱动

IR2104 mos管驱动

Data Sheet No. PD60046-STypical ConnectionProduct SummaryHALF-BRIDGE DRIVERFeatures•Fully operational to +600VdV/dt immune••Undervoltage lockout•••Internally set deadtime••••Also available LEAD-FREEDescriptionoperates from 10 to 600 volts. 1IR2104(S ) & (PbF)查询IR2104供应商2IR2104(S) & (PbF)Absolute Maximum RatingsAbsolute maximum ratings indicate sustained limits beyond which damage to the device may occur. All voltage parameters are absolute voltages referenced to COM. The thermal resistance and power dissipation ratings are measured under board mounted and still air conditions.Note 1: Logic operational for V S of -5 to +600V. L ogic state held for V S of -5V to -V BS . (Please refer to the Design Tip DT97-3 for more details).Recommended Operating ConditionsThe Input/Output logic timing diagram is shown in Figure 1. For proper operation the device should be used within the recommended conditions. The V S offset rating is tested with all supplies biased at 15V differential.3IR2104(S) & (PbF)Dynamic Electrical CharacteristicsV BIAS (V CC , V BS ) = 15V, C L = 1000 pF and T A = 25°C unless otherwise specified.4IR2104(S) & (PbF)Functional Block DiagramLead DefinitionsSymbol DescriptionINLogic input for high and low side gate driver outputs (HO and LO), in phase with HO Logic input for shutdown V BHigh side floating supply HO High side gate drive output V S High side floating supply return V CC Low side and logic fixed supply LO Low side gate drive output COMLow side returnSDLead Assignments8 Lead PDIP 8 Lead SOICIR2104IR2104S12348765V CC IN SD COMV B HO V S LO12348765V CC IN SD COMV B HO V S LO5IR2104(S) & (PbF) Figure 5. Delay Matching Waveform DefinitionsFigure 4. Deadtime Waveform DefinitionsFigure 3. Shutdown Waveform DefinitionsFigure 1. Input/Output Timing DiagramSDINHO LOFigure 2. Switching Time Waveform Definitions6IR2104(S) & (PbF)7IR2104(S) & (PbF)8IR2104(S) & (PbF)9IR2104(S) & (PbF)10IR2104(S) & (PbF)11IR2104(S) & (PbF)IR2104(S) & (PbF)13IR2104(S) & (PbF)14IR2104(S) & (PbF)LEADFREE PART MARKING INFORMATIONORDER INFORMATIONPer SCOP 200-002Basic Part (Non-Lead Free)8-Lead PDIP IR2104 order IR21048-Lead SOIC IR2104S order IR2104S Leadfree Part8-Lead PDIP IR2104 order IR2104PbF 8-Lead SOIC IR2104S order IR2104SPbFIR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245 Tel: (310) 252-7105This product has been qualified per industrial levelData and specifications subject to change without notice. 4/2/2004。

irf540参数

irf540参数

IRF540参数简介IRF540是一种高功率N沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。

它具有低开启电阻和高电流能力,适用于各种高电压和高功率应用,如电源开关、电机驱动器和电子开关等。

参数概述IRF540的参数可以分为静态参数和动态参数两部分:静态参数静态参数是指在稳态工作条件下的性能指标,包括: - 额定电压:VDS(Drain-Source Voltage)表示MOSFET的最大允许电压,通常为100V。

- 额定电流:ID (Drain Current)表示经过MOSFET的最大允许电流,它受到功率和散热的限制,通常为28A。

- 导通电阻:RDS(ON)(Drain-Source On-Resistance)表示MOSFET在导通状态下的电阻,一般为0.077Ω。

- 阈值电压:VGS(TH)(Gate-Source Threshold Voltage)表示MOSFET的门极阈值电压,它决定了其导通状态,通常为2-4V。

- 级间电容:Ciss(Input Capacitance)表示MOSFET的输入电容,一般为1100pF。

- 级间电容:Crss(Reverse Transfer Capacitance)表示MOSFET的反向传输电容,一般为5pF。

- 输出电容:Coss(Output Capacitance)表示MOSFET的输出电容,一般为400pF。

动态参数动态参数是指在快速开关过程中的性能指标,包括: - 上升时间:tr(Turn-On Time)表示MOSFET从导通到截止的时间,当输入信号施加到开关管时,tr是S型曲线上的一点。

- 下降时间:tf(Turn-Off Time)表示MOSFET从截止到导通的时间。

主要应用IRF540由于其高功率和高电流能力,在各个领域中得到了广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:电源开关IRF540可以作为电源开关使用,用于调节和分配电源。

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IR2104 + IRF540 MOS电机驱动全桥学习与实践过程
使用L293或L298等全桥芯片来控制直流电机虽然简便而且成本低廉,但由于它们的内阻较大,在控制大电流的马达时芯片常常过热,导致系统的整体效率较低。

在电动车上,马达控制芯片的内阻过大会导致车子的加速度变小。

本人设想在暑假制作一个大的轮式或者履带式机器人,并且希望它能跑到公交车那么快,于是开始研究如何使用MOS管来控制更大电流的电机。

首先,本人参考了《大功率直流马达的驱动——ABU ROBOCON 2005比赛之动力方案》一文中的电路图(原文地址 /article.php?sid=192 )
按照这个原理图,我热转印制作了单个全桥的实验电路。

个别的电阻电容值有所变动。

上电并给予有效的持续高电平信号后发现电路不能驱动马达,而2104开始发烫,540没有任何反应。

于是更换2104,但仍出现同样的现象。

通过示波器检测发现,高端MOS没有被驱动,而低端MOS的G 端信号正常,因而桥没有被导通。

更换信号方向,另外半桥仍然出现相同的现象。

本人开始怀疑是BOOTSTRAP电容的问题,于是实验了不同的电容值。

但无论怎么变换,问题仍然没有被解决。

由于手头没有4148,使用了IN5819作为续流二极管,按道理5819只会比4148更好,不应该成为问题的原因。

由于手头2104只有6片,而所有的都上电并且发热过,于是重新购买了一批2104。

在这里感谢周顺同学,那天刚好他毕业考考好,帮我到科技京城买了2104。

更换2104后,电路工作正常。

周顺看了看我原来的2104,恍然大悟:原来的芯片是97年前的旧货。

马达欢快地转了起来。

由于540的内阻要比298小很多,马达的加速度明显提高,变向时电刷更是发出了闪亮的火星。

回到家后用示波器开始研究高端MOS的G端驱动电压波形。

发现在EN端为高的初期,高端MOS的驱动电压突然升至比VCC高10V。

此时强推动作用起效。

但随着时间的流逝,该电压逐渐衰减为VCC,MOS的导通程度越来越不完全。

直到下一个脉冲到来,G端电压又恢复为VCC+10V,但又逐渐衰减。

也就是说,用持续的高电平信号来驱动MOS会导致MOS不能被完全导通,致使MOS发热,马达的实际功率低下。

使用PWM信号则可以解决这个问题,它使BOOTSTRAP电容反复充电放电,使高端驱动电压始终维持在一个比较高的水平。

倘若想让马达全速前进,不能使用持续的高电平,而需要用3%左右占空比的PWM,这是驱动2104与驱动298等全桥芯片的最大差别。

不同的BOOTSTRAP电容值适应于不同频率的PWM信号与不同的MOS。

电容值大的充电和放电时间都比较大,电压衰减得也比较慢,因而适合较低频率的PWM;电容值小的充电放电时间比较短,适合于较高频率的PWM。

虽然IR给出过一个BOOTSTRAP电容的计算公式,但本人更倾向于通过实验来寻找合适的电容值。

这样做既避免了繁杂的计算,又可以通过实验来了解它的工作原理,而且还可以适应板载电容。

通过实验,本人确定了1UF的电容值。

该电容采用了旦电容,以减少漏电。

但如果没有旦电容,其他漏电较大的电容影响也并非很大。

相对于高频的PWM,在如此短的时间内漏电的影响是微乎其微的。

但从理论上来说,BOOTSTRAP电容漏电会导致高端MOS的导通电阻变大。

总结了以上经验,本人又制作了一块双电机的MOS驱动电路。

电路没有太大的改变,只是把续流二极管改为原图所说的4148,把阻容换成了贴片封装,并且采用了1UF旦电容作为BOOTSTRAP电容。

点击此处下载热转印用PCB文档(DXP)
该电路制作好后成功地驱动了我的机器人小车。

小车在全速启动以及突然反向运动时的性能明显比使用298要好。

主要原因为突然变向的电流很大,而298的驱动能力有限,导致变向的电流较小,加速度较小。

实验并没有发现该电路有什么问题,于是电路基本定型,转向于研究设计印刷电路板。

由于TO-220
封装的MOS管直立很占空间,而且还需要散热器,于是本人决定采用贴片的D2PAK封装的IRF540,其他元件也都改为贴片封状。

另外为了散热,本人还在芯片的上面设计了散热器和风扇。

降低MOS温度可以大大提高工作效率。

一周后我拿到了印刷电路板,同时我也去购买贴片元件。

IRF540S(S是贴片,N是TO-220)并没有买到正品,而是买到了打磨后重新刻字的拆机件,其他元件都买到了正品。

回家焊接好后,电路工作正常,绿的散热器很漂亮。

点击此处下载PCB以及SCH
虽然该电路工作正常,但总感觉拆机的MOS管发热很大。

于是我决定将TO220的正品540改为D2PAK 封装,以做对比实验。

首先,用凿子将BACK凿到合适的位置
剪去一个脚
用老虎钳弯到合适的位置再剪到合适的长短
改装好的540与D2PAK封装的7805对比
我将这些改装好的正品540焊接到了电路上,而且没有安装散热器。

由于急于想看到实验结果,在使用完焊锡膏后我没有洗板就上电了,结果2104突然冒火,被烧成两半。

我急忙断电,但为时已晚。

更换2104后,电路仍不能正常工作。

通过检测发现,问题出在74HC00上。

更换74HC00并洗板后,电路工作正常。

我突然意识到74HC00的剩余引脚没有接地,而焊锡膏则可能导致漏电。

因而我将这次事故的主要原因归结为:CMOS剩余引脚没有接地,而焊锡膏漏电导致惨剧发生。

电路修理好后,通过驱动同一马达,我发现正品540没有任何感觉得到的升温,而拆机540则明显升温。

我断定,拆机540并非540,而是其他电流较小的MOS打磨后冒充540。

我来到科技京城,到处寻找IRF540S,但所有的商家都告诉我,只有假的,真的没有。

而其他的贴片MOS,电流都比较小。

因此我意识到只能采用手工加工540N的办法来获得540S。

真是无奈啊。

回家后我开始实验较大电流的驱动,我将驱动电压和2104工作电压设为同路的12V,由一个2A的稳压电源供电,并且将限流开到最大。

驱动信号为97%高电平的PWM,每隔1秒反转马达。

当马达反转时,意想不到的事情发生了:马达停了下来,电流却被限制在了2A!此时板上的元件一定开始发热了!我迅速地将电源关闭。

摸了下2104,滚烫!不过还好没有烧毁。

重新上电驱动小马达一切正常。

但一反转大马达,同样的事情再次发生。

经过反复思考,我将该问题归结于电源的限流。

由于马达反转时电流巨大,拉低了电压,使2104工作电压低于了正常范围(10V-20V),最低甚至到达了3V,而此时外围电路却在继续工作,2104极有可能发生错乱而导致发热。

因此本人建议:2104的VCC最好能单独供电,千万不能因为马达而拉低电压,否则后果很可能是毁灭性的!
解决了该问题后,我想到电路的设计电流过小,50MIL的线顶多只能通过5A的电流,而540却能驱动30个安培,该电路对它的驱动能力造成了极大的浪费,因此决定重新设计。

在重新设计的电路板上,我没有改变任何的电路,而是把心思放在了走线以及散热上。

我在每个MOS 的正面和反面都采用了长方形的敷铜充当散热片,并且在MOS安装的地方用数量众多的过孔将两片敷铜连接起来,使正面的热量能够迅速传递到反面进行散热。

另外在大电流的网络中,我还运用了SOLDER 层去除阻焊层,使之能够镀锡以提供更大的电流。

昨天我拿到了PCB板,迫不及待地进行了焊接,洗板以及上电实验,一切顺利。

电路自身的散热性能极佳。

可以看到MOS反面的散热敷铜以及热传导用的过孔
焊接好的板子(正面)
焊接好的板子(反面)
MOS的研究基本上告以段落,因此作该文以分享我研究过程中的经验以及快乐。

有一些多余的打印好的热转印纸和5张第一板的PCB可以送给大家,请需要的人跟贴。

前提是你在索取之前已经进行过一些相关的学习和实验,并乐意将自己的快乐与大家分享。

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