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IR2XXX三相桥功率驱动芯片的原理及使用PrincipleandApplicationof3-PhaseBrigdeDriverIR2XXXSeries

IR2XXX三相桥功率驱动芯片的原理及应用PrincipleandApplicationof3-PhaseBrigdeDriverIR2XXXSeries

摘要:IR2133/IR2135/IR2233/IR2235系列驱动芯片内部集成了彼此独立的3组半桥驱动电路,具有多种维护电路,可直接驱动功率半导体MOSFET或IGBT。本文扼要介绍了其电气功用、作业原理和典型运用电路。

关键词:三相桥驱动;功率半导体;维护电路

1. 概述

International Rectifier公司的IR2133/IR2135/IR2233/IR2235系列驱动芯片是专为高电压、高速度的功率MOSFET和IGBT而规划的。该系列驱动芯片内部集成了彼此独立的3组半桥驱动电路,可对上下桥臂供给死区时刻,特别适合于三相电源改换等方面的运用。芯片的输入信号与5VCMOS或LSTTL电路输出信号兼容,因而可直接驱动,并且其内部集成了独立的运算放大器,可通过外部桥臂电阻取样电流构成模仿反应输入;具有毛病电流维护功用和欠电压维护功用,可封闭六个输出通道,一起芯片能供给具有锁存的毛病信号输出,此毛病信号可由外部信号铲除。各通道杰出的延迟时刻匹配简化了其在高频范畴的运用。

2. IR2XXX的首要功用

2.1IR2XXX的封装方式

IR2133/IR2135/IR2233/IR2235的封装有28脚DIP、44脚PLCC和28脚SO%&&&&&%三种方式,后两种用于外表贴装。图1所示为28脚DIP方式封装图,各个管脚的功用阐明如表1所列。

2.2IR2XXX首要参数

表2所列为IR2XXX的首要特性参数。表中的参数测验条件为:

除非别的阐明,静态时参数的参考点均为

参数的参考点为,而动态时的负载电容值为100pF。

3. IR2XXX的内部结构及典型运用

3.1芯片结构

IR2133/IR2135 /IR2233/IR2235的内部电路功用框图如图2所示。能够看出芯片由输入操控逻辑、欠压维护、电流毛病维护、毛病逻辑、电流检测及放大和输出驱动等电路构成。

IR2XXX的输入信号与5VCMOS或LSTTL电路输出信号相兼容,其高电平为2.2V,低电平为0.8V。为防止噪声搅扰,输入电路还规划了310ns的输入滤波电路。当六路输入中的一路为低电平时,其相对应的驱动输出为高电平。别的,芯片中的输入操控逻辑电路还为同一桥臂的高端和低端供给了死区时刻,以防止同一桥臂上的被驱动功率元件在开关转化过渡期间产生一起导通。假如同一桥臂的高端和低端输入信号一起为低电平,则输入操控逻辑电路可封闭同一桥臂的高端和低端驱动输出。

3.2典型运用

IR2233的典型运用电路如图3所示。此电路可将直流电压+DC逆变为三相沟通输出电压(U、V、W)。直流电压+DC来自三相桥式整流电路,沟通最大输入电压为460VAC。逆变电路功率元件运用耐压为1200V的IGBT元件IRGPH50KD2。驱动电路运用1200V的IR2233,单电源+15V供电电压经二极管阻隔后又别离作为其三路高端驱动输出的供电电源,电容C1、C2和C3别离为高端三路输出的供电电源的自举电容。PWM操控电路为逆变器供给六路操控信号、SD信号以及FLT-CLR操控信号。在图3中R7为逆变器直流侧的电流检测电阻,它可将电流I转化为电压信号Vs,并送入驱动芯片IR2233的过电流信号输入ITRIP端,如电流I过大,IR2233将封闭其六路驱动输出。一起将电压信号Vs送到芯片IR2233内部电流运算放大器的同相输入CA+端,并将放大器的输出电压送到PWM操控电路。电阻R9和R10可根据体系对过电流的要求来选取。

4. 运用中的几个问题

运用IR2233规划如图3所示的逆变器时应留意以下几点:

·假如要求驱动电路输出的正沿脉冲宽度较宽,则有必要加大自举%&&&&&%容量,否则会形成欠压维护电路作业。

·假如驱动电路与被驱动的功率器材间隔较远,则连接线应运用双绞线。

·驱动电路输出串接电阻一般应在10~33Ω,而关于小功率器材,串接电阻应该增加到30~50Ω。

·逆变器电路带轻负载或低功率因数负载时,直流侧会呈现反向电流,这时电流放大器输出会呈现负值,为防止产生这种现象,电流放大器可规划成带电压偏移的差分输入方式。

·为了增强体系的抗搅扰才能,可运用高速光耦如6N136、TLP2531等元件将操控部分(如上述的PWM操控电路)与由IR2233构成的驱动电路阻隔,这样可使操控电路的逻辑地和驱动电路的逻辑地彼此独立。

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