IR2110是一款广泛应用于电力电子领域的集成电路,特别适用于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和MOSFET的驱动电路。它集成了高压开关与低压控制逻辑,能有效提升电路性能及稳定性。
IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是一种结合了BJT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅场效应管)特性的复合全控电压驱动功率半导体器件,它兼具高输入阻抗与低导通压降的优点。GTR具有较低的饱和压降和较大的载流密度,但需要较大的驱动电流;相反,MOSFET则有较小的驱动功率、快速开关速度等优点,但是它的导通压降低且载流密度小。IGBT通过整合这两种器件的优势,在实现低驱动功率的同时保持了低导通压降的特点,使其非常适合应用于600V及以上的变流系统中,如交流电机、变频器、开关电源和照明电路等领域。
在用于IGBT或MOSFET的驱动电路设计时,通常会使用集成芯片模块。例如IR2110是由美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块,专门针对全桥结构逆变电源的需求而设计。它能够承受±50 Vμs的电压上升率,并通过自举法实现了双通道高压浮动栅极驱动功能,可以同时为同一相桥臂上的上下两个开关管提供电压,从而降低了设备体积和成本。
**IR2110自举电路的工作原理**
当Q2导通时,Vcc经由自举电阻Rbs及二极管Dbs对电容Cbs充电,在Vb与Vs之间形成悬浮电源。这一设计简化了驱动电路的设计,并且只需要一个外部电源即可实现同一桥臂上下开关管的驱动。
**IR2110栅极电平箝位**
由于IR2110不能产生负偏压,因此在处理密勒效应时可能会出现问题,即集电极和栅极间寄生电容可能产生的干扰。这种情况下,通过V1与V2的状态切换,在上管关闭时将驱动输出拉至零点电压可以减少这些干扰。
**IR2110的应用实例**
例如在一个设计为用于汽车直流充电器的电路中,采用半桥结构并使用IR2110进行IGBT驱动。实验结果表明在400V直流输出、38.3kHz开关频率下,该方案能够有效且可靠地运行。
综上所述,通过利用IR2110等集成模块技术,在降低成本的同时简化了电路设计,并提高了系统可靠性,尤其适用于诸如汽车充电器等应用领域。