5、IR2110的擴展應用
單從驅動PM和IGBT的角度考慮,均不需要柵極負偏置。Vge=0,完全可以保證器件正常關斷。但在有些情況下,負偏置是必要的。這是因為當器件關斷時,其集電極-發射極之間的dv/dt過高時,將通過集電極-柵極之間的(密勒)電容以尖脈沖的形式向柵極饋送電荷,使柵極電壓升高,而PM,IGBT的門檻電壓通常是3~5V左右,一旦尖脈沖的高度和寬度達到一定的水平,功率器件將會誤導通,造成災難性的后果。而采用柵極負偏置,可以較好地解決這個問題。
5.1具有負偏壓的IR2110驅動電路
電路如圖3所示。高壓側和低壓側的電路完全相同。每個通道分別用了兩只N溝道和兩只P溝道的MOSFET。VD2、C2、R2為VM2的柵極耦合電路,C3、C4、VD3、VD4用于將H0(腳7)輸出的單極性的驅動信號轉換為負的直流電壓。當VCC=15V時,C4兩端可獲得約10V的負壓。
5.2簡單負偏壓IR2110驅動電路
電路如圖4所示。高壓側的負偏壓由C1,VD1,R1產生,R1的平均電流應不小于1mA。不同的HV可選擇不同的電阻值,并適當考慮其功耗。低壓側由VCC,R2,C2,VD2產生。兩路負偏置約為-4.7V。可選擇小電流的齊納二極管。
在圖3所示電路中,VM1~VM4如選擇合適的MOSFET,也能同時達到擴展電流的目的,收到產生負偏置和擴展電流二合一的功能。
6、應用實例
一臺2kW,三相400Hz,115V/200V的變頻電源。單相50Hz,220V輸入,逆變橋直流干線HV≈300V,開關頻率fs=13.2kHz。功率模塊為6MBI25L060,用三片IR2110作為驅動電路,共用一組15V的電源。主電路如圖5所示。控制電路由80C196MC構成的最小系統組成。圖6為IR2110高壓側輸出的驅動信號,圖7為其中一相的輸出波形。
圖5應用實例
7、結語
IR2110是一種性能比較優良的驅動集成電路。無需擴展可直接用于小功率的變換器中,使電路更加緊湊。在應用中如需擴展,附加硬件成本也不高,空間增加不大。然而其內部高側和低側通道分別有欠壓封鎖保護功能,但與其它驅動集成電路相比,保護功能略顯不足,可以通過其它保護措施加以彌補。