IR2110 : 고전력 MOSFET 및 IGBT 게이트 드라이버에 대한 포괄적 인 안내서
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IR2110 고유 한 고전압 통합 회로 및 도어 프리 CMOS 기술을 사용하여 1990 년경 American International Equalifier Company가 개발하고 시장에 출시 한 고전력 MOSFET 및 IGBT 전용 게이트 드라이브 통합 회로입니다.전력 변환 및 운동 속도 조절과 같은 전력 구동 필드에서 널리 사용되었습니다.아래에서는 IR2110의 특성, 기능, 작업 원칙 및 응용 프로그램을 자세히 소개합니다.
IR2110 설명
IR2110은 듀얼 채널, 게이트 드라이버, 고전압 및 고속 전력 장치를 통합하는 모 놀리 식 통합 드라이버 모듈입니다.작은 크기, 저렴한 비용, 높은 통합, 빠른 응답, 높은 바이어스 전압 및 강한 주행 기능으로 인해 이러한 종류의 부트 스트랩 통합 회로는 도입 이후 모터 속도 조절, 전력 변환 및 기타 전력 응용 프로그램에 널리 사용되었습니다.운전 분야에서는 전력 MOSFET 및 IGBT를 운전하는 데 특히 적합합니다.IR2110은 고급 부트 스트랩 회로 및 레벨 변환 기술을 사용하여 로직 회로를 통해 전원 장치의 제어 요구 사항을 크게 단순화하여 각 MOSFET 쌍 (상단 및 하단 트랜지스터)이 IR2110을 공유 할 수있게하며 모든 IR2110은 독립적 인 전원 공급 장치를 공유 할 수 있습니다.6 개의 튜브로 구성된 일반적인 3 상 브리지 인버터의 경우 3 개의 IR2110 만 사용하여 3 개의 브리지 암을 구동 할 수 있으며 1 개의 10V ~ 20V 전원 공급 장치 만 필요합니다.이러한 설계는 드라이브 회로의 크기와 엔지니어링 응용 프로그램의 전원 공급 장치 수를 크게 줄이고 시스템 구조를 단순화시켜 시스템의 신뢰성을 향상시킵니다.
대안 및 이와 동등한 점 :
• IR2110L4
• tc4467epd
IR2110의 주요 기능
IR2110에는 다음과 같은 주요 기능이 있습니다.
• 4 가지 다른 제어 모드를 지원하는 이중 입력 신호
• 강력한 간섭 방지 능력과 전자기 호환성은 다양한 가혹한 운영 환경에 적응할 수 있습니다.
• 출력 기능을 향상시키기 위해 높은 측면 구동 전압을 제공하기위한 내장 충전 펌프 회로
• 고전압, 고속 구동을 지원하면 IGBT, MOSFET 및 기타 전원 스위칭 튜브를 구동 할 수 있습니다.
• 내장 단락 보호, 과도한 보호 보호, 과전압 보호, 과전압 보호 및 과전류 보호 및 기타 보호 메커니즘
IR2110의 기능 블록 다이어그램
기능 요약
• DV/DT 면역
• 입력으로 위상으로 출력
• 두 채널의 저전압 잠금
• 게이트 드라이브 공급 범위는 10V ~ 20 V입니다.
• 논리 및 전원 접지 + /-5V 오프셋
• 3.3 V 로직 호환
• 별도의 논리 공급 범위는 3.3V에서 20 V입니다.
• +500 V로 완전히 작동합니다
• +600 V 버전으로 완전히 작동합니다 (IR2113)
• 사이클 에지 트리거 셧다운 로직으로 순환
• CMOS Schmitt 트리거 입력이 풀다운을 사용합니다
• 두 채널의 전파 지연 일치
• 부트 스트랩 작동을 위해 설계된 플로팅 채널
IR2110의 작업 원칙
IR2110은 주로 레벨 변환, 논리 입력 및 출력 보호의 세 부분으로 구성됩니다.IR2110이 인기있는 이유는 많은 장점으로 인해 시스템 회로를 구축하고 설계 할 때 많은 문제를 피할 수 있기 때문입니다.예를 들어, 고전압 플로팅 부트 스트랩 전원 공급 장치 회로 설계에서 IR2110은 높은 포트를 효과적으로 제어 할 수 있으므로 필요한 추가 구동 전원 공급 장치의 수를 크게 줄일 수 있습니다.아래 그림은 IR2110 드라이버 칩의 주행 반 브리지 회로를 보여줍니다.그것은 하이 사이드 서스펜션 구동 회로의 부트 스트랩 원리를 간단하고 명확하게 보여줍니다.그중에서도 C1은 부트 스트랩 커패시터, vd1은 부트 스트랩 다이오드이고 C2는 전원 공급 장치 전압 VCC의 필터 커패시터입니다.
첫째, S1을 끄면 부트 스트랩 커패시터 C1이 VCC의 전압을 견딜 수있을 것으로 예상됩니다.VM1이 켜져 있으면 VM2가 꺼지고 HIN이 높으면 VC1 전압이 게이트와 S1의 소스 (또는 이미 터) 사이에 적용됩니다.그 후, 부트 스트랩 커패시터 C1은 RG1, VM1, 게이트 및 소스에 의해 형성된 루프를 통해 배출되어 VC1이 전압 소스와 동일하여 S1이 켜지도록 트리거됩니다.
반면, Hin과 Lin 사이의 신호는 보완적인 입력으로 간주됩니다.LIN이 낮 으면 VM3이 비활성화되고 VM4가 활성화됩니다.이때 충전은 S2 게이트의 RG2를 통해지면으로 빠르게 방출되고 소스 내부의 칩이 빠르게 방출됩니다.전기는 에너지 원이며,이 과정에서 막 다른 시간이 영향을 미쳐 S1을 켜기 전에 S2를 꺼지도록합니다.
HIN이 낮 으면 VM1이 꺼지고 VM2가 켜집니다.현재 S1의 게이트에서의 전하는 RG1 및 VM2를 통해 빠르게 배출되어 S1이 꺼집니다.짧은 시간 (TD) 후 Lin은 높은 수준으로 올라가서 S2가 켜집니다.현재 전원 공급 장치 전압 VCC는 부트 스트랩 커패시터 C1을 통해 S2 및 VD1을 충전하여 부트 스트랩 커패시터 C1의 전력이 빠르게 증가합니다.이 과정은 지속적으로 반복되어주기를 형성합니다.
IR2110의 적용
• 백색 제품
• 공간 및 위성 통신 시스템
• DC 모터 드라이버
• 배터리 관리 시스템 (BMS)
• 순수한 사인파 인버터
IR2110과 IR2113의 차이점은 무엇입니까?
IR2110 및 IR2113은 MOSFET 및 IGBT와 같은 전원 스위치를 구동하기 위해 Infineon에서 생성 한 드라이버 칩입니다.전력 전자 제품에 사용되어 회로의 스위칭 요소를 제어하고 보호합니다.그들의 기본 기능은 비슷하지만 특정 측면에는 약간의 차이가 있습니다.다음은 IR2110과 IR2113의 주요 차이점 중 일부입니다.
주요 응용 프로그램
IR2110은 일반적으로 고전력 인버터, AC 드라이브 및 모터 드라이브에서 고급 구동 기능과 고전력 응용 분야의 적합성으로 인해 사용됩니다.IR2113은 가벼운 듀티 인버터, LED 드라이버 등과 같은 중소 전력 응용 프로그램에 적합하지만
핀 기능
IR2110에는 데드 타임 제어를위한 입력 핀이있어 교차 조절을 피하기 위해 하이 사이드 및 저 사이드 스위칭 요소 사이의 지연을 설정할 수 있습니다.그러나 IR2113에는 전용 데드 타임 제어 핀이 없지만 외부 회로에서 유사한 기능을 실현할 수 있습니다.
핀아웃 및 회로 레이아웃
LR2110은 듀얼 채널 구조로 인해 비교적 복잡한 핀아웃을 가지므로 더 많은 외부 구성 요소가 상단 및 하부 하프 브리지 회로를 구성해야합니다.LR2113은 3 채널 구조로 인해 비교적 간단한 핀아웃을 가지므로보다 단순화 된 드라이버 회로에 적합합니다.
출력 주행 기능
IR2110은 출력 단계에서 높은 구동 전류를 제공 할 수 있으며, 이는 높은 전력 스위칭 구성 요소를 구동하는 데 적합합니다.IR2113은 상대적으로 낮은 출력 기능을 가지며, 이는 중소 및 중간 전력 스위칭 구성 요소에 적합합니다.
출력 채널 수
IR2110은 상단 및 하부 하프 브리지 스위칭 요소를 구동하기위한 2 개의 독립적 인 출력 채널을 갖춘 2 채널 드라이버입니다.IR2113은 3 개의 출력 채널이있는 3 채널 드라이버이며, 그 중 2 개는 하이 사이드 및 저 사이드 스위칭 요소에 사용되며 다른 하나는 옵션 고 측면 또는 저 사이드 전원 공급 장치에 사용됩니다.
IR2110을 사용하여 단일 MOSFET 튜브를 구동하는 방법은 무엇입니까?
단일 MOSFET을 구동하기 위해 IR2110을 사용하는 기본 단계는 다음과 같습니다.먼저 VCC 핀을 5V 또는 12V 전원 공급 장치에 연결하고 COM 핀을 접지에 연결합니다.다음으로, 우리는 MOSFET의 소스를 전원 접지에 연결하고 배수를 회로의 하중에 연결합니다.그런 다음 MOSFET의 게이트를 IR2110의 HO 또는 LO 핀 중 하나에 연결하고 다른 핀은 전원 접지에 연결해야합니다.회로의 특정 요구에 따라 RC 지연 시간, 듀티 사이클 및 IR2110의 기타 매개 변수를 조정하여 회로 성능을 최적화 할 수 있습니다.MOSFET 및 IR2110을 보호하기 위해서는 회로에 과전류, 과전압, 오버온 및 기타 보호 메커니즘을 추가해야합니다.
단일 MOSFET 튜브의 구동 회로는 간단 해 보이지만 회로의 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 특정 회로 요구 사항 및 응용 시나리오에 따라 신중하게 설계해야합니다.또한 운영 중에 안전 규정 및 운영 절차를 엄격히 준수해야하며 감전 및 단락과 같은 잠재적 안전 위험을 조심해야합니다.
자주 묻는 질문 [FAQ]
1. IR2110 MOSFET이란 무엇입니까?
IR2110/IR2113은 고전압, 고속 전력 MOSFET 및 독립적 인 높이 및 낮은 측면의 출력 채널을 가진 IGBT 드라이버입니다.독점적 인 HVIC 및 래치 면역 CMOS 기술은 견고한 모 놀리 식 구조를 가능하게합니다.로직 입력은 표준 CMOS 또는 LSTTL 출력과 호환되며 3.3V 로직까지입니다.
2. IR2110의 출력 전압은 무엇입니까?
IR2110의 작동 공급 전압 범위는 10 ~ 20V이고 출력 전류는 2.5A입니다.IR2210은 최대 500V (오프셋 전압)까지 전압을 견딜 수 있습니다.출력 핀은 최대 2 암페어의 피크 전류를 제공 할 수 있습니다.
3. IR2110이 사용되는 이유는 무엇입니까?
IR2110은 가장 인기있는 하이 및 로우 사이드 드라이버 IC입니다.이 IC의 논리 입력은 표준 CMO 또는 LSTTL 출력과 호환됩니다.출력 드라이버는 최소 드라이버 크로스 컨덕션을 위해 설계된 높은 펄스 전류 버퍼 스테이지를 특징으로합니다.이 IC의 최대 출력 전류는 2.5A이고 공급 전류는 340µA입니다.
4. 왜 MOSFET 드라이버가 필요한가?
GATE 드라이버는 MOSFET 게이트에 제공된 고전류 드라이브가 게이트 온/오프 스테이지 사이의 전환 시간을 감소 시키므로 MOSFET 전력 및 열 효율성을 증가시키기 때문에 게이트 드라이버는 MOSFET 작동에 도움이됩니다.