IR2110驅動電路的優化設計
(1)過流保護電路 圖3中,二極管VD3,電阻R14、R16、R15,電容C6,MOS管VQ4組成過流反饋電路,與R11、R12及穩壓管VD2組成的參考電壓相比較;R8、R9、R10、C4與MOS管VQ3組成阻斷時間電路。當有信號輸入時(IGBT導通),MSURE信號為低電平,VQ4截止,C極的電壓反饋到LM555的引腳6;當無信號輸入時(IGBT截止),VQ4導通,則LM555引腳6的電壓為0 V。在IGBT導通期間,當VCE(C極相對于E極的電壓)超過一定值時,V6E(LM555的引腳6相對于E極的電壓)大于V5E(LM555的引腳5相對于E極的電壓),LM555引腳7輸出為低電平,即OVC為低電平,啟動過流保護,經阻斷時間后恢復正常;否則,引腳7為門極開路,電路工作正常。
(2)欠壓保護電路 該電路由圖3中的電阻R5、R6、R7,晶體管VQ2及穩壓管VD1組成。正常狀態下,晶體管VQ2導通,LM555的RESET信號(引腳4)不起作用;當給定電壓低到一定值時,LM555的引腳4為0 V,RESET信號起作用,使LM555處于復位狀態,引腳7即OVC為低電平,保護電路啟動。
3.3 負偏壓電路
IR2110的另一不足是不能產生負偏壓。在大功率IGBT驅動場合,各路驅動電源獨立,集成驅動器一般都能產生負壓,-5 V。用于增強IGBT關斷的可靠性,防止由于密勒效應而造成誤導通。IR2110器件內部雖不能產生負壓,但可通過外加無源器件產生負壓,如圖4所示。 本文引用地址:http://www.104case.com/article/180982.htm
在上、下管驅動電路中均增加由電容和5 V穩壓管組成的負壓電路。其工作原理為:電源電壓Vcc為20 V。在上電期間,電源通過R10為C11充電,C11保持5 V電壓。LIN為高電平時,LO相對COM輸出20 V的高電平,這時加在下管VG1的電壓為15 V,IGBT正常導通。當LIN輸入為低電平時,LO輸出O V,此時VG1的電壓為-5 V,實現關斷時負壓。同理,對于上管VG2,HIN輸入高電平時,HO輸出20 V,加在VG2的電壓為15 V。當HIN為低電平時,HO輸出0 V,VG2電壓為-5 V。選擇的C11,C12要大于IGBT柵極輸入寄生電容Ciss。自舉電容充電電路中的二極管VD4必須是快恢復二極管,以保證在有限時間內快速導通。
4 結論
通過對驅動模塊IR2110的分析研究,在其驅動電路簡單、可獨立高端和低端輸出驅動通道等基礎上,針對其一些不足。設計實用性較強的優化驅動電路,使該模塊在使用中能更有效地對IGBT進行驅動、控制和過流保護。
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