IR2110驅動電路的優化設計

摘要：介紹IR2110驅動模塊的特點，針對其存在的一些不足，給出相關解決方案。設計相應的優化驅動電路，較好地改善IR2110的驅動和保護性能，增強其實用性。
關鍵詞：IR2110；IGBT：驅動電路；保護

1 引言
驅動IGBT電壓型功率器件有多種具有保護及隔離功能的集成驅動模塊。這些模塊具有多種保護功能、隔離驅動、電路參數一致性好、運行穩定可靠等優點，但其相對價格較高，且只能驅動單個功率管。而IR2110是雙通道高壓、高速電壓型功率開關器件柵極驅動器，具有自舉浮動電源。驅動電路簡單，只需一路電源即可同時驅動上、下橋臂，但存在不能產生負偏壓，在抗干擾方面較薄弱等缺陷。這里從保護、抗干擾等方面對該模塊進行優化設計，使其優點更突出，從而使用范圍更廣泛。

2 IR2110功能模塊
圖1為IR2110內部結構框圖。IR2110采用CMOS工藝制作，邏輯電源電壓范圍為5-20 V，適應TTL或CMOS邏輯信號輸入，具有獨立的高端和低端2個輸出通道。由于邏輯信號均通過電平耦合電路連接到各自的通道上，允許邏輯電路參考地(Vss)與功率電路參考地(COM)之間有-5～+5 V的偏移量，并能屏蔽小于50 ns的脈沖。采用CMOS施密特觸發輸入，以提高電路的抗干擾能力。IR2110由邏輯輸入、電平平移及輸出保護組成。邏輯輸入電路與TTL／CMOS電平兼容；邏輯電源地(Vss)和功率地(COM)之間允許有±5 V的偏移量；工作頻率高，可達500 kHz；開通、關斷延遲小，分別為120 ns和94 ns：輸出峰值電流可達2 A，上橋臂通道可承受500 V的電壓。自舉懸浮驅動電源可同時驅動同一橋臂的上、下兩個開關器件，大大簡化了驅動電源設計。