集成專用驅(qū)動器在開關(guān)電源中的應(yīng)用

2．2．2 IR2110負(fù)壓產(chǎn)生電路

在大功率IGBT場合，各路驅(qū)動電源獨(dú)立，集成驅(qū)動芯片一般都有產(chǎn)生負(fù)壓得功能，如EXB841系列，M57957系列等，在IGBT關(guān)斷期間柵極上施加一個(gè)負(fù)電壓，一般為－3～－5 V。其作用也是為了增強(qiáng)IGBT關(guān)斷的可靠性。防止由于密勒效應(yīng)而造成的誤導(dǎo)通。IR2110芯片內(nèi)部雖然沒有產(chǎn)生負(fù)壓功能，但可以通過外加幾個(gè)無源器件來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生負(fù)壓得功能，如圖5所示。在上下管驅(qū)動電路中均加上由電容和5 V穩(wěn)壓管組成的負(fù)壓電路。

其工作原理為：電源電壓為20 V，在上電期間，電源通過Rg給Cg充電，Cg保持5 V的電壓，在LIN為高電平的時(shí)候，LO輸出0 V，此時(shí)S2柵極上的電壓為－5 V，從而實(shí)現(xiàn)了關(guān)斷時(shí)負(fù)壓。

對于上管S1，HIN為高電平時(shí)，HO輸出為20 V，加在柵極上的電壓為15 V。當(dāng)HIN為低電平時(shí)，HO輸出0 V，S1柵極為－5 V。

IGBT為電壓型驅(qū)動器件，所以負(fù)壓負(fù)壓電容C5，C6上的電壓波動較小，維持在5 V，自舉電容上的電壓也維持在20 V左右，只在下管S2導(dǎo)通的瞬間有一個(gè)短暫的充電過程。

IGBT的導(dǎo)通壓降一般小于3 V，負(fù)壓電容C5的充電在S2導(dǎo)通時(shí)完成。對于C5，C6的選擇，要求大于IGBT柵極輸入寄生電容Ciss。自舉電容電電路中的二極管D1必須是快恢復(fù)二極管，應(yīng)留有足夠的電流余量。此電路與一般的帶負(fù)壓驅(qū)動芯片產(chǎn)生負(fù)壓原理相同，直流母線上疊加了5 V的電壓。

2．2．3 IR2110結(jié)合隔離變壓器電路

上面2種方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是也有他的缺點(diǎn)，首先電路比最簡單的應(yīng)用電路要復(fù)雜的多，其次所用的器件數(shù)目增多，成本增加，再次效果也并不是非常好，這主要是因?yàn)镮R2110芯片本身很容易受到開關(guān)管的影響。

負(fù)載增大，電壓升高，IR2110的輸出波形就會變得很混亂，所以用常規(guī)的變壓器隔離和IR2110結(jié)合起來使用其電路圖如6所示，這種電路結(jié)合了經(jīng)典電路的部分內(nèi)容，大大地減小了負(fù)載對驅(qū)動的影響，可以用于大功率場合，電路也比較簡單，非常實(shí)用。

其工作原理為：電源電壓為20 V，在上電期間，電源通過Rg給Cg充電，Cg保持5 V的電壓，在LIN為高電平的時(shí)候，LO輸出0 V，此時(shí)S2柵極上的電壓為－5 V，從而實(shí)現(xiàn)了關(guān)斷時(shí)負(fù)壓。

對于上管S1，HIN為高電平時(shí)，HO輸出為20 V，加在柵極上的電壓為15 V。當(dāng)HIN為低電平時(shí)，HO輸出0 V，S1柵極為－5 V。

IGBT為電壓型驅(qū)動器件，所以負(fù)壓負(fù)壓電容C5，C6上的電壓波動較小，維持在5 V，自舉電容上的電壓也維持在20 V左右，只在下管S2導(dǎo)通的瞬間有一個(gè)短暫的充電過程。

IGBT的導(dǎo)通壓降一般小于3 V，負(fù)壓電容C5的充電在S2導(dǎo)通時(shí)完成。對于C5，C6的選擇，要求大于IGBT柵極輸入寄生電容Ciss。自舉電容電電路中的二極管D1必須是快恢復(fù)二極管，應(yīng)留有足夠的電流余量。此電路與一般的帶負(fù)壓驅(qū)動芯片產(chǎn)生負(fù)壓原理相同，直流母線上疊加了5 V的電壓。

2．2．3 IR2110結(jié)合隔離變壓器電路

上面2種方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是也有他的缺點(diǎn)，首先電路比最簡單的應(yīng)用電路要復(fù)雜的多，其次所用的器件數(shù)目增多，成本增加，再次效果也并不是非常好，這主要是因?yàn)镮R2110芯片本身很容易受到開關(guān)管的影響。

負(fù)載增大，電壓升高，IR2110的輸出波形就會變得很混亂，所以用常規(guī)的變壓器隔離和IR2110結(jié)合起來使用其電路圖如6所示，這種電路結(jié)合了經(jīng)典電路的部分內(nèi)容，大大地減小了負(fù)載對驅(qū)動的影響，可以用于大功率場合，電路也比較簡單，非常實(shí)用。

3 結(jié) 語

各種各樣的IGBT驅(qū)動電路都有他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，IR2110具有輕型、占用資源少、高可靠性、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。本文所提供的幾種抗干擾措施也應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，當(dāng)然根據(jù)具體電路的不同應(yīng)該按照實(shí)際情況選擇電路，傳統(tǒng)的驅(qū)動電路也有他的優(yōu)點(diǎn)，光電耦合器也可以廣泛使用。

本文所提供的幾種抗干擾措施也應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，當(dāng)然根據(jù)具體電路的不同應(yīng)該按照實(shí)際情況選擇電路，傳統(tǒng)的驅(qū)動電路也有他優(yōu)點(diǎn)，光電藕合器也可以廣泛使用。