高压悬浮驱动器IR2110的原理和扩展应用

出t（即ton(max)），由===1.236可求出

ton(max)=106×0.22×10－6ln1.236=46.6ms

4.3悬浮驱动的最窄导通时间ton(min)

在自举电容的充电路径上，分布电感影响了充电的速率。下管的最窄导通时间应保证自举电容能够充足够的电荷，以满足Cge所需要的电荷量再加上功率器件稳态导通时漏电流所失去的电荷量。因此从最窄导通时间ton(min)考虑，自举电容应足够小。

综上所述，在选择自举电容大小时应综合考虑，既不能太大影响窄脉冲的驱动性能，也不能太

高压悬浮驱动器IR2110的原理和扩展应用

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图3具有负偏压的IR2110驱动电路

图4简单负偏压产生电路

小而影响宽脉冲的驱动要求。从功率器件的工作频率、开关速度、门极特性进行选择，估算后经调试而定。

4.4自举二极管的选择

自举二极管是一个重要的自举器件，它应能阻断直流干线上的高压，二极管承受的电流是栅极电荷与开关频率之积。为了减少电荷损失，应选择反向漏电流小的快恢复二极管。 5IR2110的扩展应用

单从驱动PM和IGBT的角度考虑，均不需要栅极负偏置。Vge=0，完全可以保证器件正常关断。但在有些情况下，负偏置是必要的。这是因为当器件关断时，其集电极－发射极之间的dv/dt过高时，将通过集电极－栅极之间的（密勒）电容以尖脉冲的形式向栅极馈送电荷，使栅极电压升高，而PM，IGBT的门槛电压通常是3～5V左右，一旦尖脉冲的高度和宽度达到一定的水平，功率器件将会误导通，造成灾难性的后果。而采用栅极负偏置，可以较好地解决这个问题。 5.1具有负偏压的IR2110驱动电路

电路如图3所示。高压侧和低压侧的电路完全相同。每个通道分别用了两只N沟道和两只P沟道的MOSFET。VD2、C2、R2为VM2的栅极耦合电路，C3、C4、VD3、VD4用于将H0（脚7）输出的单极性的驱动信号转换为负的直流电压。当VCC=15V时，C4两端可获得约10V的负压。

5.2简单负偏压IR2110驱动电路

电路如图4所示。高压侧的负偏压由C1，VD1，R1产生，R1的平均电流应不小于1mA。不同的HV可选择不同的电阻值，并适当考虑其功耗。低压侧由VCC，R2，C2，VD2产生。两路负偏置约为－4.7V。可选择小电流的齐纳二极管。

在图3所示电路中，VM1～VM4如选择合适的MOSFET，也能同时达到扩展电流的目的，收到产生负偏置和扩展电流二合一的功能。

6应用实例

一台2kW，三相400Hz，115V/200V的变频电源。单相50Hz，220V输入，逆变桥直流干线HV≈300V，开关频率fs=13.2kHz。功率模块为6MBI25L060，用三片IR2110作为驱动电路，共用一组15V的电源。主电路如图5所示。控制电路由80C196MC构成的最小系统组成。图6为IR2110高压侧输出的驱动信号，图7为其中一相的输出波形。

7结语

IR2110是一种性能比较优良的驱动集成电路。无需扩展可直接用于小功率的变换器中，使电路更加紧凑。在应用中如需扩展，附加硬件成本也不高，空间增加不大。然而其内部高侧和低侧通道

图5应用实例

图6IR2110高压侧输出驱动信号

图7变频电源其中一相输出波形（50V/div）

分别有欠压封锁保护功能，但与其它驱动集成电路相比，保护功能略显不足，可以通过其它保护措施加以弥补。

参考文献

[1]吴保芳.绝缘门极驱动电路的讨论[J].电气自动化.

1997,19(4).

[2]PowerSemiconductorDevicesApplicationsHandbook[M],

InternationalRectifer

[3]陈丹.基于80C196MC数字控制的三相变频电源的研究

[D].硕士论文，空军雷达学院2002.