2、IR2110自舉電路原理
IR2110的自舉電路是一種簡約型高端浮動供電模式,滿足一般PWM控制需要。結合圖1的U9,介紹IR2110自舉電路的工作原理。當VT1截止,VT4導通期間,將A點(VS)的電位拉低到地,+15V(VCC)通過自舉電阻(R172)和自舉二級管(D4)給自舉電容(C24)充電,通過電容C24在VB和VS之間形成一個懸浮電源,作為IR2110的上通道(高端)邏輯電源,維持IR2110高端輸出引腳VH輸出正常電平,為上橋臂主開關器件VT1提供柵極驅動電壓。正是由于自舉電容的存在,使IR2110控制同一橋臂上、下主開關器件的驅動電路只需一個外接電源。
當VT1導通時,C24放電以維持高端導通。當C24電荷沒有充滿,或者電容充滿但高端持續工作時間較長,導致電容放電過度,IR2110高端懸浮電源VB的內部欠壓檢測保護邏輯就會動作,將VH拉為低電平,使驅動電路無法正常工作。IR2110的內部結構圖清楚反映了低端電源VCC和高端懸浮電源VB的欠電壓檢測電路結構,如圖2所示。
圖2 IR2110內部結構框圖
3、自舉電路參數計算
3.1、自舉電容估算
自舉電容必須能提供不低于MOSFET管柵極電荷導通所需的電荷,并且在高端主開關器件開通期間保持其電壓。工程估算公式如下:
其中:QG-MOSFET管門極電荷(可由MOS-FET手冊中查到);VCC-充電電源電壓;VLS-下半橋MOSFET導通柵源閾值電壓,一般為2-4V;VMIn-VB和VS之間的最小電壓(可由IR2110手冊中查到,VBSUVMIn=7.4V);VF-自舉快恢復二極管的正向管壓降,一般為1.5V。
當采用MOSFET管IRF3205構成H橋可逆PWM驅動電路時,功率電源=15V。查IRF3205.PDF,QG=146nC。查IR2110.PDF,VMIn=7.4V。代入式(1)得:
工程上,再保留一定的余量,取估算值的2-3倍。CBS=0.1μF。
3.2、自舉電阻估算
自舉電阻RBS應滿足:CBSRBS>T(2)
查IR2110數據手冊得T=10nS。
工程上,再取估算值的2倍左右,RBS=3.3Ω。
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