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IR2110一般为双列直插14管脚芯片,是一种双通道高压、高速电压型功率开关磁阻电机器件栅极驱动器,开关磁阻电机具有自居浮动电源,驱动电路十分简单,只用一个电源可同时驱动上下桥臂。它包括逻辑输入、电平转换、保护、上桥臂侧输出和下桥臂侧输出。逻辑输入端采用施密特触发电路来提高抗干扰能力。
输入逻辑电路与TTL、COMS电平兼容,其输入引脚阈值为电源电压Vdd的10%,各通道相对独立。由于逻辑信号均通过电平耦合电路连接到各自的通道上,允许逻辑电路参考地(VSS)与功率电路参考地(COM)之间有-5V~+5V的偏移量,并且能屏蔽小于50ns脉冲,开关磁阻电机这样便具有较理想的抗噪声效果。两个高压MOS管推挽驱动器的输入或输出电流可达2A,上桥臂通道可以承受500V的电压。输入与输出信号之间的传导延时较小,开通传导延时为120ns,关断传导延时为95ns。
电源VCC典型值为15V,逻辑电源和模拟电源共用一个15V电源,逻辑地和模拟地接在一起。输出端设有对功率电源VCC的欠压保护,当小于8.2V时,封锁驱动输出[61]。IR2110典型接线如图5-7所示,其中供电电源采用5~20V,适应于TTL和CMOS逻辑信号输入,为10~20V功率管门极驱动电源。开关磁阻电机由于Us可与COM连接,则上下驱动部分可共用同一个典型值为+15V的电源。
C2为自举电容,经VDl、C3、负载、VT2给C2充电,以确保VT2关闭、VT1开通时,Tl管的栅极靠C2上足够的储能来驱动,从而实现自举式驱动。若负载阻抗较大,C2经负载降压充电较慢,使得VT2关断、VT1开通,C2上的电压仍充电不到自举电压8.3V以上时,这时输出驱动信号会因欠压被片内逻辑封锁,Tl就无法正常工作。为此,要么选用小容量电容,以提高充电电压;要么为C2提供快速充电通路;要么取掉VD1,开关磁阻电机直接给上下驱动部分分别加另一个10~20V隔离电源。对于全桥型逆变器,由于A,B两端连在一起。无需经过负载充电,这种形式自举工作仅是C2选择问题,易于处理。
其中,自举电容C2的容量选择考虑一下几点[61]:(1)PWM开关频率高,C2应选小。(2)尽量使自举上电回路不经大阻抗负载,否则应为C2充电提供快速充电通路。(3)对于占空比调节较大的场合,特别是在高占空比时,VT2开通时间较短,C2应选小,否则,在有限时间内无法达到自举电压。(4)C2的选择应综合考虑PWM变化的各种情况,监测HO,VS脚波形进行调试是的方法。
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