Как работает драйвер ir2110

Обновлено: 07.07.2024

Последний раз редактировалось Lujin; 31.07.2014 в 13:36 . . нет напрежения на 6 ноге . или дохлий верхний полевик. Приглашаем всех желающих 25/11/2021 г. принять участие в вебинаре, посвященном антеннам Molex. Готовые к использованию антенны Molex являются компактными, высокопроизводительными и доступны в различных форм-факторах для всех стандартных антенных протоколов и частот. На вебинаре будет проведен обзор готовых решений и перспектив развития продуктовой линейки. Разработчики смогут получить рекомендации по выбору антенны, работе с документацией и поддержкой, заказу образцов.

У меня драйверы от IR вылетали от штатного режима, перегрузок не было. Поэтому я бы не сильно полагался на бренд.

Проверить диод VD1, кондер C5.

И еще (это уже другой вопрос) я бы посоветовал поплотнее обвесить транзистор T1 конденсаторами, иначе защита будет срабатывать даже от касания отверткой общего провода. Между эмиттером и движком резистора R14 не помешает резистор 100 ом, от эмиттера на землю кондер, и между базой и коллектором кондер, можно и между эмиттером и базой кондер. ИГБТ легко выдерживают перегрузку в течение нескольких миллисекунд, вот на такое время и надо рассчитывать фильтр низкой частоты для сигнала перегрузки.

Приглашаем всех желающих ознакомиться с материалами вебинара, на котором была рассмотрена новая и перспективная продукция компании Traco. Мы подробно рассмотрели сильные стороны и преимущества продукции Traco, а также коснулись практических вопросов, связанных с измерением уровня шумов, промывкой изделий после пайки и отдельно разобрали, как отличить поддельный ИП Traco от оригинала. Vt2 подключен?
Если нет, то 5-ю ногу на корпус. Меряем на 6-й ноге 14,3 В. Если да,то проверяем С5.
Проверяем С2, С3. Точно 620 пФ(не 620 нФ) ?
Если VT2 подключен, то на ногах 6-5 напруга появится только при подключенном VT2. Ура! Спасибо за ответы! Заменил диод и все заработало! До этого на 6-ой ноге 6 вольт было. Использовал сперва диод 1,5ке440са. А он даже не звонится, видимо какой-то высоковольтный. Поставил д226 и все ок.

Проверить диод VD1, кондер C5.

2) транзистор в составе системы должен иметь возможность прямого управления от логической низковольтной части системы, обычно измеряемого относительно общей шины. Таким образом, напряжение низковольтной части должно иметь смещение относительно источника питания высоковольтной части системы, которое, в свою очередь, часто является двуполярным;

3) мощность, потребляемая схемой управления затвором, не должна существенно влиять на общую производительность системы коммутации.

Основной задачей драйвера для обеспечения указанных выше требований является преобразование уровней напряжения и согласование низковольтной части системы управления, имеющей, как правило, однополярное питание, и высоковольтной части, к которой часто приложено двуполярное напряжение с высоким потенциалом.

Второй задачей, решаемой с помощью специализированных драйверов, является обеспечение высоких значений токов затвора, переключающих силовые транзисторы. Дело в том, что высоковольтные силовые ключи, как правило, имеют значительные паразитные емкости, способные накапливать большие заряды в области затвора. Для полноценного переключения таких транзисторов этот заряд необходимо рассосать или накачать, что и обеспечивается с помощью больших выходных токов драйвера.

Кроме того, драйверы силовых ключей, в отличие от простых преобразователей уровня, снабжены множественными механизмами защиты как самого драйвера, так и управляемых ключей, что позволяет выполнять формирование выходных управляющих сигналов согласно определенным алгоритмам, чтобы предотвратить выход системы из строя в аварийной ситуации.

Интегральные драйверы, производимые компанией International Rectifier, предоставляют широкий набор функций, необходимых для управления силовыми MOSFET- или IGBT-ключами.

Типы драйверов компании IR

В зависимости от функциональной насыщенности и выполняемых функций, изделия компании International Rectifier можно разделить на несколько типов:

драйверы нижнего и драйверы верхнего ключа;
драйверы, совмещающие управление верхним и нижним ключом;
полумостовые драйверы;
трехфазные драйверы.

Познакомимся подробнее с типами драйверов и особенностями их применения.

В зависимости от базового включения силового транзистора в систему, он является верхним или нижним ключом. На рисунке 1 представлена схема, в которой силовой транзистор является верхним ключом. Если нагрузка включена между плюсом силовой шины и стоком силового транзистора, подключенного истоком к общей шине, то в такой схеме транзистор будет являться силовым нижним ключом.

Рис. 1. Пример схемы включения силового транзистора в качестве верхнего ключа

Компания International Rectifier выпускает такие драйверы в одноканальном и двуканальном исполнении, с различными значениями выходных токов (до 4 А) и вариантами конфигураций инвертированных входов. Перечень доступных микросхем представлен в таблице 1.

Таблица 1. Микросхемы драйверов верхнего/нижнего ключей

Следует отметить, что любой драйвер верхнего ключа может быть использован в качестве драйвера нижнего ключа, если применение доступных драйверов нижнего ключа не может обеспечить требуемых рабочих характеристик системы.

Драйверы полумостов

Механизм встроенного временного промежутка Dead-Time обеспечивает гарантированное закрытие одного силового ключа до момента начала открытия ключа в противоположном плече. Гарантией надежного закрытия противоположного транзистора является встроенная схема, контролирующая состояние ключей, и наличие схемы задержки, формирующей промежуток времени, в течение которого закрыты оба транзистора в плечах полумоста.

Большинство драйверов обоих типов имеет структуру, представленную на рисунке 2 на примере структурной схемы драйвера IRS2110.

Рис. 2. Внутренняя структурная схема драйвера IRS2110

Рис. 3. Типовые схемы включения полумостовых драйверов: без Dead-Time (а) и с Dead-Time (б)

Номенклатура полумостовых драйверов в портфеле IR очень широка. В следующих сводных таблицах 2 и 3 приводится информация о микросхемах, представляющих наибольший интерес для пользователя.

Таблица 2. Полумостовые драйверы без встроенной функции Dead-Time

Таблица 3. Полноценные полумостовые драйверы (с Dead-Time)

Трехфазные драйверы

Для управления электродвигателями часто применяются трехфазные системы электропривода. Естественно, такую систему управления силовыми транзисторами можно реализовать с помощью трех полумостовых драйверов. Но, при всей своей очевидности, данное решение получается довольно габаритным, различие значений некоторых параметров драйверов разных фаз может приводить к «перекосам» системы, снижению эффективности управления и понижению общего КПД системы.

Поэтому компания IR предлагает готовые решения данной задачи, реализованные в виде трехфазных драйверов. Наиболее интересным примером такого драйвера является микросхема IRS26302D, представленная на рисунке 4. Драйвер имеет семь выходных каналов, управляемых независимыми входами. Шесть каналов используются для построения самого трехфазного моста, а седьмой канал может применяться для реализации корректора коэффициента мощности (ККМ) или системы защиты и рекуперации.

Рис. 4. Типовая схема включения семиканального трехфазного драйвера

Естественно, одной этой микросхемой семейство трехфазных драйверов, производимых компанией IR, не исчерпывается. Более полный перечень микросхем с указанием их ключевых параметров приводится в таблице 4.

Таблица 4. Трехфазные драйверы и их ключевые параметры

Драйверы измерения тока

При использовании вышеуказанных интегральных драйверов остается открытым вопрос о контроле тока, потребляемого нагрузкой. Если интегральная микросхема драйвера имеет функцию контроля тока, то, как правило, она просто сообщает о возникновении неисправности, используя дополнительный выход сигнализации об ошибке, никак не расшифровывая причину ее возникновения. Одной из причин аварийной ситуации может быть перегрузка по току выходного каскада.

Для контроля тока, потребляемого нагрузкой, компания International Rectifier выпускает интегральные микросхемы, позволяющие реализовать данную функцию. На рисунке 5 приведены схемы контроля тока, потребляемого нагрузкой, на микросхеме, совмещенной с драйвером (а), и специализированной микросхеме измерения тока (б).

Рис. 5. Примеры включения драйверов, контролирующих ток в нагрузке

Расчет параметров цепи вольтодобавки (bootstrap)

Для стабильной работы любой коммутационной схемы важен правильный выбор необходимых элементов обвязки. Для драйверов верхнего плеча и любого типа драйверов полумостов одной из важнейших внешних цепей является цепь вольтодобавки, элементами которой являются диод и конденсатор. Эти два элемента обеспечивают разность напряжения «затвор-исток», необходимую для гарантированного открывания внешнего выходного транзистора. Расположенные локально развязывающие конденсаторы на силовых и слаботочных шинах питания позволяют в значительной степени уменьшить уровень излучаемых помех, компенсируя индуктивность проводников.

Выбор номинального рабочего напряжения конденсатора вольтодобавки C_boot должен основываться на максимальном значении напряжения питания микросхемы V_cc. Емкость конденсатора выбирается, исходя из следующих параметров:

требуемое напряжение для управления транзистором;
максимальный сквозной ток I_QBS для схем управления верхним ключом;
токи цепей смещения в пределах драйвера;
ток утечки «затвор-исток» I_QBS транзистора;
ток утечки самого конденсатора вольтодобавки.

Последнее условие актуально только для электролитических конденсаторов. При использовании конденсаторов других типов им можно пренебречь. Поэтому неэлектролитические конденсаторы более предпочтительны для применения в цепи вольтодобавки.

Минимальная емкость компенсационного конденсатора может быть вычислена по следующей формуле:

[1]

Диод вольтодобавки должен выдерживать максимальное напряжение, существующее на силовой шине. Например, такая ситуация возникает, когда верхний ключ открыт, и к диоду оказывается приложено все напряжение шины. Значение прямого тока через диод зависит от частоты переключения силового ключа, то есть, от частоты заряда затворной емкости. Например, для транзистора IRF450, работающего на частоте 100 кГц, ток через диод составит примерно 12 мА.

Ток утечки при повышенной температуре для этого диода является важным критерием в приложениях, где конденсатор должен поддерживать заряд в течение длительного времени. Поэтому необходимо, чтобы этот диод быстро восстанавливался с целью уменьшения заряда, попадающего обратно в цепь питания с конденсатора вольтодобавки.

Борьба с отрицательными выбросами в цепи Vs

При работе с мощной индуктивной нагрузкой (мощные электродвигатели), а также при недостаточно грамотной трассировке выходного каскада мощных систем, на выходе системы можно столкнуться с высокоамплитудными выбросами обратной полярности. Описанная ситуация продемонстрирована на рисунке 6.

Рис. 6. Появление на выходе выброса обратной полярности

Почему возникает такая ситуация и чем она может быть опасна? Рассмотрим случай работы системы на индуктивную нагрузку: когда открыт верхний ключ, через нагрузку протекает некоторый ток. При закрытии верхнего ключа вплоть до момента открытия нижнего (Dead-Time) ток в индуктивную нагрузку продолжает течь через диод нижнего транзистора, т.к. ток через индуктивность не может скачком упасть до нуля. Исток нижнего транзистора подключен к общей шине «земля», а поскольку ток течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим, то получается, что выброс напряжения на линии Vs имеет обратную полярность (эпюра напряжения на линии Vs приведена на рисунке 6). Этот обратный выброс через внутреннюю структуру драйвера начинает перезаряжать емкости микросхемы, что может привести к ложному отпиранию верхнего ключа. А исходя из алгоритма управления, по прошествии интервала времени Dead-Time будет открыт нижний транзистор. В этом случае возникнет сквозной ток через оба плеча системы, что наверняка приведет к выходу системы из строя, а возможно, и к возгоранию элементов устройства. Опасность выбросов отрицательного напряжения значительно возрастает с увеличением площади кристалла силового транзистора и повышением плотности тока, коммутируемого транзистором в течение короткого времени.

Интегральные микросхемы-драйверы компании International Rectifier гарантированно выдерживают отрицательные выбросы на шине Vs как минимум, до -5 В относительно общего провода. В случае, если выброс превышает указанное значение, выход управления верхнего ключа временно блокируется в текущем состоянии. Оставаясь в пределах максимально допустимых значений для Vs, эта ситуация не вызывает повреждений интегральной микросхемы, тем не менее, выходной буферный каскад не будет реагировать на изменения входного сигнала до тех пор, пока отрицательный выброс не завершится.

Для оценки устойчивости схемотехнического решения к таким экстремальным ситуациям, как короткое замыкание нагрузки или перегрузка по току (в обоих случаях отношение di/dt ® max), необходимо отслеживать поведение сигналов в двух точках:

Измерения следует проводить непосредственно на выводах микросхемы драйвера для того, чтобы были отражены все параметры соединений, включая паразитные воздействия линий связи и взаимного размещения, как указано на рисунке 7.

Рис. 7. Точки измерения критических параметров сигнала при возникновении отрицательных выбросов на шине Vs

Следующие мероприятия позволяют гарантировать стабильную работу системы, несмотря на воздействия импульсных помех.

1. Минимизация паразитных влияний:

а) использование коротких проводников максимально возможной толщины между ключами и драйвером, без петель и отклонений;

в) снижение индуктивности выводов электрорадиоэлементов за счет снижения высоты расположения их корпусов над поверхностью печатной платы;

г) размещение обоих ключей локализовано в «силовой» части в непосредственной близости от драйвера для максимального сокращения длины трасс.

2. Снижение воздействий на управляющую микросхему драйвера:

а) соединения цепей Vs и COM рекомендуется выполнять так, как изображено на рисунке 8;

Рис. 8. Рекомендуемая топология соединений драйвера и силовых ключей

б) минимизация паразитных параметров цепей управления затворами транзисторов путем использования коротких трасс типа «точка-точка»;

в) следует размещать управляющую микросхему драйвера как можно ближе к силовым ключам с целью минимизации длины трасс.

3. Улучшение развязки:

а) увеличение емкости конденсатора вольтодобавки до величины более 0,47 мкФ наряду с использованием как минимум одного конденсатора с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ЭПС). Это уменьшит степень перезарядки конденсатора в результате значительного повышения Vs при выбросе напряжения;

б) использование второго конденсатора с низким ЭПС в качестве фильтрующего в цепях Vs и COM. Так как этот конденсатор будет обеспечивать поддержку обоих выходных буферов и перезарядку конденсатора Сboot, то его емкость должна быть как минимум в 10 раз больше емкости конденсатора вольтодобавки;

в) если требуется включение резистора последовательно с диодом вольтодобавки, то необходимо убедиться, что напряжение шины VB не будет опускаться ниже значения общего провода COM, особенно в момент включения и максимальных значений частоты и скважности.

Следование приведенным рекомендациям позволяет значительно сократить уровень помех, возникающих в результате отрицательных выбросов напряжения. Однако, если уровень выбросов остается достаточно велик, то может оказаться необходимым снижение скорости нарастания выходного напряжения dV/dt.

Рис. 9. Область безопасной работы драйверов IR при появлении выбросов обратной полярности

Устойчивость к выбросам отрицательного напряжения является определяющим фактором при выборе управляющей микросхемы драйвера.

Заключение

Как следует из статьи, выбор драйвера для коммутации силовых MOSFET или IGBT не является трудной задачей. Достаточно определить требуемые энергетические показатели разрабатываемой системы и выбрать ее топологию. Следование указаниям по схемотехнике и топологии, приводимым в документации на микросхему и рекомендациях по применению, избавит от проблем, возникающих при работе системы. Современные интегральные драйверы компании International Rectifier 5-го поколения имеют защитные цепи и не подвержены выходу из строя при возникновении кратковременных выбросов отрицательного напряжения.

Широкая номенклатура изделий International Rectifier и их высокое качество позволяют построить надежную силовую систему любого уровня сложности с минимальными затратами как на этапе проектирования схемотехники, так и на этапе изготовления конечного устройства.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Топ авторов темы

Falanger 72 постов

UVV 26 постов

Serrad 56 постов

Изображения в теме

Где громкость на максимуме? На источнике или на предусилителе? Может, на источнике громкость 1%, тогда будет тихо. Какой источник и куда подключаешь? На фото я вижу предусилитель, он исправен? Источник можно подключить к усилителю, отключив шлейф от предусилителя, и проверить работу усилителя, а методом исключения выяснить, работает ли предусилитель. Предусидитель на микросхемах, входы могут быть выведены без защит сразу к разъёмам. Любое подключение на включённом усилителе чего-то соединённого с розеткой (компьютер, ноутбук, радио сетевое, и т.д.) подаст на вход микросхемы 120 вольт, и он от такой неожиданности сгорает и закорачивает. Из-за чего звук будет тихим. 2,6,7 - замыкание на массу ничего не дает, 1 - гаснет все.

Та не напрягайся! Все норм. Просто хочу понять зачем этот резистор!

Не нужен, зазора там нет. Это клей. Зазор на этой картинке параметр D.

Похожий контент

помогите пожалуйста
нужна схема сигнализации на 555 556
питание---12в
при включении ставится в дежурный режим(подача 12 в на контр вход)
при пропадании 12в на контрольном входе переходит в режим мультивибратора 2 сек на 2 сек
на выходе буззер с внутр генератором (5в)
отключение кнопкой
то есть нужна пикалка после отработки цикла
может и плата у кого есть разработанная??
заранее спасибо

Всем привет! Есть блок с маркировкой uHC6.1.3F в нем по выходу питания стоят полевые транзисторы 19NM50N 2шт. стоял драйвер по управлению в корпусе 8dip который разорвало,есть возможность узнать какой стоял драйвер?

Доброго всем времени суток.
Во время ремонта дома совершил ошибку -
Приобрел лампы для обычного диммера с крутилкой - Legrand Valena Life, а они оказались не диммйируемые Катастрофа. Лампа от компании JazzWay, модель PTR 2310, устанавливается на трек, заявленная мощность 10w. Сама из себя представляет алюминиевый цилиндр радиусов 8 см и длиной 40см.
Когда я понял какую ошибку я совершил первое что пришло в голову это было разобрать и посмотреть что там внутри) Оказалось что с торцов этого цилиндра просто на резьбе вкручены заглушка и стопор для линзы. Под которыми я обнаружил драйвер (наверно это так называется) и светодиод с маркировкой LM002. Фото я приложу в посту. Во время работы он выйдет 73в на контакты светодиода. Мощность 130мА, хотя в этом я не уверен так как не совсем понимаю как правильно измерить это, в разрыв линии или тоже с клейм. (замер делал на клеймах светодиода как и вольтаж)
Далее вопрос -
Какие есть возможности переделать лампу в диммируемую и какой будет бюджет?
Возможно ли заменить этот источник питания на диммируемый без замены светодиода?
Возможно, например, приобрести лампочку с подобным или подходящим по тех светодиодном и заменить плату или все целиком с сохранением штатных мест?

Прошу помощи у понимающих в этой теме людей )))
Help

Разрабатываю устройство дуговой защиты и драйвер верхнего плеча в совокупности для курсовой работы. Уже сделал часть схемы с таймером 555 по совету преподавателя. Возникла проблема с реализации логики для управления драйвером IR2125. Суть в том, что нагрузка у схемы емкостная, поэтому при подключении питания мы заряжаем емкость через pnp биполяр, а когда она зарядится, включаем основной транзистор-ключ через драйвер. Основная задача сделать логическую схему которая будет управлять этим процессом - управлять как pnp биполяром, так и драйвером.

Здрасьте. Радиогубила в эфире. Давно не виделись. Тут это, такое дело. Пришёл значит драйвер с алика для светодиодов. Мастерю самопальный светильник в радиорубку. Вот он на картинке.

Мощность - 30-50 Вт. Выдает ток 480ма. Что для моих 3-х ваттных сборок диодов 5730 архидофига, мне надо хотя бы 300ма, а лучше 280ма. Ну собственно, параллельные токозадающие резисторы имеются, это rs1 - 1.5 ом, rs2 - 1.8 ом, и для rs3 rs4 соответственно. В сумме сопротивление где то - 0.8 ом. Подключил две сборки последовательно и амперметр в разрыв, включил, драйвер завелся, сборки очень ярко засветились, ток действительно 480 ма, думаю про конский нагрев сборок буквально за секунды от такого тока говорить излишне. Значит надо понизить ток. Для начала просто отпаял rs2 и rs4 которые по 1.8 ом. Итоговое сопротивление стало 1.5 ом. Подключил к двум сборкам, ток выдал 270 ма. То что нужно подумал я. Подключил 15 Led сборок. Включил, а диоды светят слабо, ток 125ма. Отпаял одну сборку, подключил снова, ток повыше, светит ярче, но все равно слабо. Отпаял еще одну, лучше, но недостаточно. Еще. И вот минус 3 сборки, светит нормально при токе 270ма.
Хочется запитать все диоды. Мощность драйвера позволяет. 3в на 15 сборок получим 45вт мощности. Начал пытаться подбирать общее сопротивление токозадающих резисторов. Впаял обратно выпаенные 1.8 ом - подключаю, светят ярко все 15 штук, но ток 480ма. Впаял вместо 1.8 ом, резистор 3,3 ом. Все диоды светят. Ток опустился до 350ма, что тоже многовато. Впаял 5.1 ом. И вот тут началось интересное. При включение ток стартует с 170 ма и начинает медленно расти, сборки при этом моргают, рост длиться примерно пол минуты и выходит на 315ма.
Начал искать почему так. На алике один челик писал подробный отзыв и упомянул что: " Микросхема S9268D. При подборе резисторов, драйвер может не запустится, светильник будет моргать, в этом случае необходимо подбирать "задающие резисторы R3 и R4." Во, мой случай, подумал я. Только, в какую сторону и каким номиналом их подбирать то? Этого к сожалению сказано не было.
Вот вам видосик как оно все происходит. Что скажут местные профи?

наша песня хороша начинай сначала))))
ну что и опять я достал этот блок,был в Киеве прикупил качественых деталей irfp460LC. именно LC у них емкость перехода меньше,поставил пока что работает но правда я не заметил что на плате не хватает полевика первоначального запуска,и без него почему то не работает защита!
но зато блок пашет!(пока что. )

что вы посоветуете ставить его или нет?
защиту без него прикурить как то можно?

Файлы: 3189565.jpg (114.3 Kb) · 3351017.jpg (197.4 Kb) · 3909296.jpg (127.7 Kb) · 1992730.jpg (253.4 Kb) · 9059803.jpg (203.3 Kb)

Схема исходная (интерлавочная) на мой взгляд просто меганадежная, неоднократно мной повторена и работает устойчиво на самых разных мощностях до 2 кВт (полумост). Многие считают ир2110 капризными, я был в их числе, пока не разобрался почему горят они и уносят на тот свет ключи.
1. Горит именно ир2110, а за ней ключи ( если коротыша на выходе нет, конечно). Это происходит потому, что вопреки даташиту эта микруха работает стабильно при питании 12В. 15-это на грани. Даёт огромные преимущества по скорости переключения и нормально отстроенный блок на ирфп460 держит 2кВт.
2. Трансфы на большие мощности мотать лучше тонким проводом, сложенным в несколько раз ( скин-эффект, пренебрегать не стоит!)
3. На силовые дорожки на плате (которая тоже должна быть разведена правильно) напаивал дополнительно провод диаметром 1.2 ( для мощных экземпляров), т к без этого в моем случае всегда много мусора непонятного на затворах было.
4. На вторичках ставил RC цепочки для подавления высших гармоник, т к диоды греются даже на треть нагрузки достаточно сильно без этого.
5. При налаживании обязательно контролировать надо напряжение до стабилизатора 7812, особенно при испытаниях. Это связано с тем, что оптронная стабилизация работает по выходу, а не по питанию микрух, и под нагрузкой растёт до стабилизатора ( если он сгорит- сгорит ир2110 и ключи) Как я говорил стаб - 7812. Тут надо внимательно считать трансф.
Далее уже дело вкуса: Я не ставил защиты по току, т к она мне не нужна. Использовал импортный 87-й феррит. ТЛ494 считал на 70-75 кгц всегда. Помимо дросселей на выходе ставил дроссели групповой стабилизации, что для усилков на мой взгляд необходимо как воздух.
Надеюсь эта информация поможет тем, кто не может довести до ума эту схему, а таких людей очень много, как я понял. Удачи в сборке и налаживании.

Читайте также: