IR2110/IR2113的引脚图、工作原理及其典型应用电路与中文资料分析
2024-12-18 09:48:53 550
IR2110/IR2113 是一款功率 MOSFET 和 IGBT 驱动器,具有不同的高侧和低侧参考输出通道。由于采用专有的 HVIC 和锁存免疫 CMOS 技术,坚固的单片架构成为可能。低至 3.3V 逻辑,逻辑输入与典型的 CMOS 或 LSTTL 输出兼容。输出驱动器中使用高脉冲电流缓冲级来减少驱动器交叉传导。传输延迟匹配,使高频应用更容易使用。浮动通道可用于驱动电压范围为 500 至 600 伏的高侧 N 通道功率 MOSFET 或 IGBT。
IR2110/IR2113 系列特性与优势
• 不受 dV/dt 瞬时电压变化的影响
• 可提供最高 +500 V 和 +600 V 的全面运行版本
• 栅极驱动源电压:10~20 V
• 逐周期边沿触发关断机制
• 同步输出与输入耦合
• 可在 3.3 V 逻辑电压下使用
• 支持分配用于引导操作的浮动通道
IR2110/IR2113 引脚图及功能说明
IR2110 /IR2113 功能图
IR2110/IR2113 典型连接
IR2110/IR2113 系列的常见应用
从需要高功率密度和效率的隔离式直流-直流电源模块到需要高隔离电压和长期可靠性的太阳能逆变器,IR2110/IR2113 半桥栅极驱动器有广泛的应用范围。
如何使用 IR2110/IR2113
模块和其他并联 MOS 门控功率晶体管需要比普通 MGD(MOS门驱动器)更高的电流和更低的门驱动阻抗。8A 峰值输出电流由测试电路中的高输入阻抗功率缓冲器提供。它可以放置在靠近电源模块的位置,从而降低门驱动环路的电感并提高对 dv/dt 感应开启的免疫力。它消耗的空闲电流非常小,并且仍然可以由自举电容器供电。
缓冲器从 IR2110 或最好是具有较低栅极驱动能力的 MGD 获取驱动信号,并驱动 600 nC IGBT 模块。Q1 和 Q2 是 Q3 和 Q4 的低电流驱动器,它们的大小可以满足峰值输出电流需求。
当输入信号改变状态时,两个晶体管都处于活动状态,R1 会在几纳秒内限制流过 Q1 和 Q2 的电流。当输入达到新状态时,驱动晶体管会迅速耗尽导通输出晶体管的栅极电容,使其进入关断状态。同时,R1 将对第二个输出晶体管的栅极充电,由于 R1 和输出晶体管的输入电容产生的 RC 时间常数,延迟导通。
大电流缓冲器布局建议
1. 在缓冲器的输出端,使用优质的 10F 钽电容或 10F电解电容,以及 0.1F 陶瓷电容。为了减少杂散电感的影响,这些去耦电容应与输出 HEXFET 物理相邻。它们可减少栅极开启时的振铃量。
2. 使用短而紧密绞合的电线将缓冲器的输出连接到模块。
3. 在底部 IGBT 模块的发射极处使用单点接地。使用桥式布置的短粗电线将底部 IGBT 模块的发射极连接到公共位置。
4. 将此位置用作汇聚点。在功率级,使用具有低 ESR 的去耦电容器 (Cf)。电容器的值由布局的质量和开关电流决定。正常温度范围在 10 到 1000 华氏度之间。
IR211 (0,3) 与 IRS211 (0,3) 比较
IRS211(0,3) HVIC 是替代 IR211(0,3) HVIC 的新型 HVIC,并且与前代产品引脚兼容。在许多情况下,使用新产品无需或只需进行少量更改。本应用说明介绍了IR2110与IR2113之间的区别。
注 1:IRS211(0,3) 中的所有电源均在 25 V 下经过全面测试,每个电源均内置 20 V 钳位。内置 20 V 钳位可增强 IC 对电源瞬态尖峰的抵抗力,同时将绝对最大额定值降低至 20 V。
对于需要从输出短路恢复至负总线的应用,不建议在短路恢复事件中允许 V BS 25 V 持续超过 1 秒。请考虑以下因素以确认此值符合数据表 DC 条件限制:
1. 增加 R g,OFF并降低 di/dt
2. 缩短PCB 上V S和 COM之间的距离
3. 减少短路电流
4. 把RB放在C B前面,
5. 增加CB的大小是另一种选择。
在IRS211(0,3)和IR211之间,传播延迟(0,3)有轻微差异。
注 2:IRS211(0,3) 和 IR211(0,3) 之间的传播延迟略有不同。