IR2110引脚图

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IR2110引脚图

2024-03-02 08:29| 来源: 网络整理| 查看: 265

IR2110是一款高压MOSFET驱动芯片,它可以驱动半桥和低桥电路中的低侧和高侧开关。众所周知,MOSFET驱动电路用于驱动高侧或低侧的MOSFET。

为什么我们需要MOSFET驱动器?由于MOSFET是电压控制器件并用于驱动MOSFET,因此栅极电容应充电至工作电压(通常在9-10伏之间),人们可以很容易地做到这一点。但有一个问题是,MOSFET漏极上的高电压与栅漏电容相互作用会导致问题,这个问题被称为米勒效应,而MOSFET驱动器用于避免这些问题。

目前市场上有多种类型的MOSFET驱动器,但几乎所有MOSFET驱动器都采用图腾柱输出。因为它具有低输入阻抗和高驱动电流。其常见的应用包括:

光耦隔离驱动电路 变压器隔离驱动电路 非隔离驱动电路

注意:驱动MOSFET栅极所需的电流非常低,但峰值电流在某种程度上大于平均电流。如果应用所需的峰值电流对于MOSFET驱动器芯片来说太高而无法处理,你可以使用外部图腾柱输出或互补MOSFET电路。

IR2110简介

在许多应用中,需要浮动电路来驱动高侧MOSFET。在纯正弦波逆变器设计中使用的H桥中,2个MOSFET用作高侧MOSFET,2个MOSFET用作低侧MOSFET。内部整流器IR2110 MOSFET驱动器可用作高侧和低侧MOSFET驱动器。它有一个浮动电路来处理自举电路操作。

IR2210可承受高达500V的电压(失调电压)。其输出引脚可提供高达2安培的峰值电流。它还可以用作IGBT驱动器。IR2110浮动电路可驱动高达500伏的高压侧MOSFET。

IR2110

引脚配置

下图表示IR2210 MOSFET驱动器的引脚配置情况:

引脚配置

引脚号 引脚名称 功能描述     1 LO 低侧栅极驱动器的输出引脚     2 COM 低侧配置的返回路径     3 VCC 低侧电源引脚     5 VS 高侧驱动的浮点返回路径     6 VB 用于高端驱动的浮动电源     7 HO 高侧MOSFET的输出信号     9 VDD  电源+5V    10 HIN 高侧PWM信号输入    11 SD  关闭引脚自动关闭系统    12 LIN 低侧PWM信号输入    13 VSS  电源接地 原理框图

原理框图

IR2210的工作原理可以通过其引脚功能进行分析:

引脚1是低侧MOSFET驱动器的输出 引脚2是低侧的返回路径。它与接地VSS引脚13处于相同电位。因为当引脚12 Lin的低侧输入为高电平时,LO输出将等于引脚3相对于Vss和COM引脚的Vcc电压值。当引脚12 Lin的低端输入为低电平时,LO输出将等于VSS的值,即为零。 VDD引脚9是逻辑电源引脚。其值应在5伏之间。但如果使用的电压低于4伏,则可能无法获得所需的结果。 HIN引脚10是高端MOSFET驱动器输出的输入信号,它可能来自微控制器或任何其它设备。但输入信号逻辑电平应在4-5伏之间。 LIN引脚12是低侧MOSFET驱动器输出的输入信号,它可能来自微控制器或任何其它设备。但输入信号逻辑电平也应在4-5伏之间。 SD引脚11用作关断引脚,可以将其用于保护电路。例如在过压或过流保护电路中,如果这些值中的任何一个大于规定值,可以给出一个5伏信号来关闭IR2210驱动器以停止驱动MOSFET。结果是,电路将停止工作。 VB引脚6用作浮动电路的高端浮动电源,为高端MOSFET提供浮动电压。 自举电容器用于VB和VS之间,以充分运行高侧MOSFET。它在纯正弦波逆变器的H桥中起着非常重要的作用。应该使用22uf-40uf的自举电容。

注意:务必选用原装正品质量好的IR2110芯片,否则可能会被烧毁。另外,也可以使用了IR2112,它工作得也很好。因为IR2212和I2110几乎是一样的,而且它们的引脚排列也相同。所以,建议在项目中也可以使用IR2112。

电气特性 可以提供10-20伏之间的栅极电压。 对于H桥电路的高侧,自举操作的工作范围是+500V或+600V。 兼容CMOS和TTL逻辑 3.3V逻辑兼容(独立的逻辑电源范围从3.3V到20V) LO和HO引脚/通道的欠压保护 带反馈电路自动关机 同步传播延迟 输出电压:10-20V 输出电流:2A 开关时间:开启时间=120ns,关闭时间=94ns CMOS施密特触发的下拉输入 输出与输入同相 浮动电源电压瞬态测试电路

浮动电源电压瞬态测试电路

半桥高侧和低侧MOSFET驱动器

半桥高侧和低侧MOSFET驱动器

作为高侧 MOSFET 驱动器

IR2110 作为高侧 MOSFET 驱动器

作为低侧MOSFET驱动器

作为低侧MOSFET驱动器

半桥逆变器示例

在本例中,半桥逆变器电路是使用MOSFET驱动器和IRF530 MOSFET设计的。单个IC可驱动高端和低端MOSFET。MOSFET用于半桥配置模式。50Hz PWM信号为HIN和LIN引脚提供输入。非门向引脚12提供反相信号,该信号是低侧MOSFET的输入信号。

半桥逆变器示例

典型连接示意图

典型连接示意图

二维尺寸图

设计PCB 时,始终需要精确的物理尺寸,下面为IC的二维尺寸图。

二维尺寸图

应用领域 直流电机驱动器 交流电机速度控制 半桥、全桥和三相桥 纯正弦波逆变器 三相异步电动机软启动器 IR2110和IR2113的区别

IR2110和IR2113都是英飞凌公司生产的用于驱动MOSFET和IGBT等功率开关的驱动器芯片。它们在功率电子应用中用于控制和保护电路中的开关元件。虽然它们的基本功能相似,但在某些方面存在一些区别。以下是IR2110和IR2113之间的一些主要区别:

输出通道数:

IR2110: 一个双通道驱动器,具有两个独立的输出通道,分别用于驱动上半桥和下半桥的开关元件。 IR2113: 一个三通道驱动器,具有三个输出通道,其中两个用于高侧和低侧开关元件,另一个用于可选的高侧或低侧电源。

输出驱动能力:

IR2110: 输出阶段可以提供较高的驱动电流,适用于驱动大功率开关元件。 IR2113: 输出能力相对较低,适用于中小功率开关元件。

引脚和电路布局:

IR2110: 由于其双通道结构,引脚布局相对较复杂,需要更多的外部元件来配置上下半桥电路。 IR2113: 由于其三通道结构,引脚布局相对较简单,适用于更简化的驱动电路。

引脚功能:

IR2110: 它具有用于死区时间控制的输入引脚,可以设置高侧和低侧开关元件之间的延迟,以避免交叉导通。 IR2113: 此芯片没有专门的死区时间控制引脚,但可以通过外部电路实现类似的功能。

主要应用:

IR2110: 由于其高驱动能力和适用于大功率应用的特性,常用于高功率逆变器、交流驱动器和电机驱动等领域。 IR2113: 适用于中小功率应用,例如轻载逆变器、LED驱动等。

请注意,以上只是二者之间的大致区别。在选择使用这些芯片时,始终应仔细查阅最新的PDF数据手册和规格说明以获取准确的电气规格信息。

总结

IR2110主要用于驱动MOSFET、IGBT和其它功率开关元件的双通道驱动器。它具有两个独立的输出通道,可以同时控制上半桥和下半桥的开关元件。这使其适用于全桥和半桥拓扑的电路设计。

该芯片的输出阶段具有较高的驱动电流和电压能力,可用于驱动高功率MOSFET和IGBT等开关元件。 IR2110可以配置为低侧(ground-referenced)或高侧(high-side)开关的驱动器,适用于不同类型的应用。并且,芯片的输入电压范围适应广泛的应用场景,包括低电压和高电压系统。

IR2110是一款用于驱动功率开关元件的高性能驱动器芯片,具有双通道输出、高驱动能力、死区时间控制等特点,广泛应用于电力逆变器、交流电机驱动器、电源转换器等领域,特别是需要高效率和高性能的应用。



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