半桥设计经典
桥梁对称美案例

标题:对称美在桥梁设计中的完美呈现
在桥梁设计中,对称美是一种常见的艺术手法,它通过展现结构的平衡和和谐,给人以视觉上的美感。
下面,我们将通过一个具体的案例来展示对称美在桥梁设计中的应用。
这座桥梁横跨在一条宽阔的河流之上,设计独特,结构坚固。
从远处望去,桥梁的两侧呈现出优美的对称形态,给人一种稳定而宏伟的感觉。
首先,从整体上看,这座桥梁采用了经典的“T”型桥设计,这种设计既保证了结构的稳定性,又凸显了对称美感。
桥的两侧分别由一系列连续的拱肋组成,这些拱肋在垂直方向上保持了完美的对称,形成了强烈的视觉冲击力。
在细节方面,桥面的铺装、栏杆的样式、灯光的布置等都展现了对称美的理念。
桥面采用了一种精心设计的双层铺装方案,颜色和质感在阳光下交相辉映,形成了一种独特的视觉效果。
栏杆则采用了一对一的比例设计,每一侧的栏杆都与另一侧相对应,形成了和谐的统一。
而桥上的灯光布置也遵循了对称的原则,使得夜晚的桥梁更加引人注目。
此外,这座桥梁还通过运用力学原理和建筑材料来增强其对称美感。
桥梁的拱肋采用了钢筋混凝土材料,质地坚固,线条流畅,与周围的自然环境相得益彰。
而桥面的铺装则采用了防滑耐磨的沥青材料,既保证了行人的安全,又与桥梁的线条和色彩形成了和谐的统一。
总结来说,这座桥梁通过完美的对称设计,展现了桥梁建筑的平衡、稳定和美感。
对称美不仅增强了桥梁的艺术价值,也体现了设计师对于结构安全和审美标准的双重追求。
这也提醒我们,在设计中,平衡、和谐和美感往往是相辅相成的,值得我们深入研究和探索。
半桥设计经典

摘要:介绍了IR2110的内部结构和特点,高压侧悬浮驱动的原理和自举元件的设计。
针对IR2110的不足提出了几种扩展应用的方案,并给出了应用实例。
关键词:悬浮驱动;栅电荷;自举;绝缘门极1引言在功率变换装置中,根据主电路的结构,其功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。
采用隔离驱动方式时需要将多路驱动电路、控制电路、主电路互相隔离,以免引起灾难性的后果。
隔离驱动可分为电磁隔离和光电隔离两种方式。
光电隔离具有体积小,结构简单等优点,但存在共模抑制能力差,传输速度慢的缺点。
快速光耦的速度也仅几十kHz。
电磁隔离用脉冲变压器作为隔离元件,具有响应速度快(脉冲的前沿和后沿),原副边的绝缘强度高,dv/dt 共模干扰抑制能力强。
但信号的最大传输宽度受磁饱和特性的限制,因而信号的顶部不易传输。
而且最大占空比被限制在50%。
而且信号的最小宽度又受磁化电流所限。
脉冲变压器体积大,笨重,加工复杂。
凡是隔离驱动方式,每路驱动都要一组辅助电源,若是三相桥式变换器,则需要六组,而且还要互相悬浮,增加了电路的复杂性。
随着驱动技术的不断成熟,已有多种集成厚膜驱动器推出。
如EXB840/841、EXB850/851、M57959L/AL、M57962L/AL、HR065等等,它们均采用的是光耦隔离,仍受上述缺点的限制。
美国IR公司生产的IR2110驱动器。
它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。
2IR2110内部结构和特点IR2110采用HVIC和闩锁抗干扰CMOS制造工艺,DIP14脚封装。
具有独立的低端和高端输入通道;悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V,dv/dt=±50V/ns,15V下静态功耗仅116mW;输出的电源端(脚3,即功率器件的栅极驱动电压)电压范围10~20V;逻辑电源电压范围(脚9)5~15V,可方便地与TTL,CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率地之间允许有±5V的偏移量;工作频率高,可达500kHz;开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns;图腾柱输出峰值电流为2A。
不对称半桥变换器的分析与设计_杨黎

1 引言
不对称半 桥采用 固定死 区的 互补 PWM控制 方 式 。利用电路本身的特点 , 开关管的寄生电容和变压 器的漏感 , 在两个开关管的死区时间里 , 发生谐振 , 实 现零电压软开关 。在没有增加额外器件的条件下 , 就 实现了软开关 , 提高了变换器的效率 , 和半桥硬开关相 比 , 成本增加非常小 , 有利于提高其市场竞争力 。
(2)桥臂上下两开关管的驱动脉冲之间要保证适 当的死区时间 。
要使开关管 S1 在电压过零时开通 , 需满足 :
t7 -t5 <δb <t8 -t5
t7
-t5
=
2CVs Io(n1 +n2 )
+
其中 : ω1karcsin[ IoZVnsD((1n-1 +D)n2 )]
(5)
t8 -t5 =(t7 -t5 )+
theefficiencyofpowersupply.Thispaperanalyzestheoperationprincipleoftheasymmetricalhalf-bridgeandtherequirementofrealizingZVSinoperation.Anexampleispresentedtoexplainthedesignprocedurefromcoffeepower.Finally, theexperimentalresultsareprovidedtoverifythepowerzerovoltageswitchingatturnon.
合适的死区时间 , 还要让电路在 D =0.5附近工作 。
irs2304半桥驱动电路原理

irs2304半桥驱动电路原理IRS2304半桥驱动电路原理1. 概述•什么是IRS2304半桥驱动电路?•该电路的作用和应用领域。
2. IRS2304半桥驱动电路基本原理•半桥驱动电路的基本原理。
•IRS2304芯片的特点和功能。
3. IRS2304半桥驱动电路工作原理解析输入端信号解析•IRS2304芯片的输入端信号特点和工作原理。
•半桥驱动电路输入端信号对驱动效果的影响。
输出端信号解析•IRS2304芯片的输出端信号特点和工作原理。
•半桥驱动电路输出端信号对驱动效果的影响。
4. IRS2304半桥驱动电路实际应用案例电机驱动应用•使用IRS2304半桥驱动电路的电机驱动应用案例。
•如何根据实际需求选择合适的IRS2304半桥驱动电路版本。
其他应用领域•IRS2304半桥驱动电路在其他领域的应用案例。
•可能遇到的问题和解决方案。
5. 总结•对IRS2304半桥驱动电路的基本原理和应用进行总结。
•对未来发展和优化进行展望。
注:以上内容仅为示例,具体内容和细节可以根据实际需求进行调整和补充。
1. 概述IRS2304半桥驱动电路是一种常用的电路设计,用于驱动半桥拓扑结构的功率器件,如IGBT或MOSFET等。
该电路通过精确控制输入端信号,实现对半桥电路的高效驱动,广泛应用于电机驱动、电源开关和逆变器等领域。
2. IRS2304半桥驱动电路基本原理半桥驱动电路是一种经典的功率驱动电路结构,由两个互补的开关管组成。
IRS2304芯片集成了驱动电路所需的控制和保护功能,可直接驱动半桥拓扑结构。
3. IRS2304半桥驱动电路工作原理解析输入端信号解析IRS2304芯片的输入端接收来自控制器的信号,包括电源电压和控制信号。
电源电压控制芯片的工作,而控制信号则决定输出端的状态。
输出端信号解析IRS2304芯片的输出端接收来自输入端的信号,并经过电路处理得到对应的驱动信号。
输出信号经过栅极驱动电路,控制IGBT或MOSFET的导通和关断。
采用半桥结构设计的

内置初级侧驱动器
• 单芯片的初级侧解决方案,最适用于体积小巧的系统设计 • 2A 电流,15ns 的上升时间 • 在 LM5100 芯片的基础之上再加以改良 • 可加以重新配置,以支持双通道低端操作 (例如推/挽式设计) • 适用于 105V 以上的离线系统,因为 HS 已接地,而 HO 可驱 动门变压器 • 可驱动 HB 引脚,使电压可高达 118V
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半桥变压器的泄漏电感
• 变压器产生泄漏电感的原因是由于初级线圈与次级线圈无法占用同一空间。 • 泄漏的总电感量是变压器漏电感及 PWB 线路长短的总和。 • 初级线圈的 MOSFET 体二极管会在 HO 脉冲发出之后将泄漏电感所储存的
每一次级线圈的 导电量大约是负 载电流的一半。
Q2
Vin
C2 1/2 Vin
SR1
Ns1 Np
Vout
Q1
Ns2
C1
SR2
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选择桥式电容器
• CHO 及 CLO 共同负责执行分压器的功能。这两个电容器若有相同的电容值,其中 间点应位于 ½ Vin。
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半桥变压器的磁芯复位
以采用半桥结构的正激转换器为例来说,只要初级线圈进行导电,次级线圈也 会进行导电。次级线圈的安培匝数电流与初级线圈同一数量的安培匝数电流以 相反的方向在变压器磁芯上流动。磁心完全不受任何影响 ,例如,磁通密度完 全没有提高,而变压器也不会饱和。 初级线圈的电位差会通过电感作用产生初级线圈电流,这个现象称为激磁电感。 磁芯会在每一功率脉冲周期内被磁化,因此每一电脉冲周期完结后,磁芯必须 进行消磁,否则磁芯的磁场不但不会消失,而且磁通密度还会不断升高,直至 饱和为止,令初级线圈的电感量下降到线圈的空气/磁芯电感水平。
伦敦塔桥的结构设计与文化价值

伦敦塔桥的结构设计与文化价值伦敦塔桥,是伦敦市中心著名的古老桥梁,也是世界著名的桥梁建筑之一。
修建于19世纪末期,是维多利亚女王时期的一项重要工程,被誉为英国建筑史上的杰作。
它的设计和建造,一直都备受关注和研究,并且被认为是世界桥梁建筑史上的一座经典之作。
伦敦塔桥不仅是伦敦的标志性建筑之一,还具有极高的文化价值。
伦敦塔桥的结构设计伦敦塔桥的设计采用了当时最先进的工程技术,体现了很高的设计工艺水平。
它是一座双层桥,上层是公路桥,下层是行人桥。
桥面采用了钢制结构,整座桥的外形雄伟,气势磅礴,给人留下深刻的印象。
为了便于迎接各种高低不同的船舶,桥身中央采用了可升降的桥面设计,这也是伦敦塔桥的重要特色之一。
同时,为了美化桥面,设计者还采用了多种花纹和雕塑,给人一种精致的感觉。
伦敦塔桥的设计不仅仅是为了满足运输需要,更是为了反映工业革命时期英国的文化气息。
在那个时代,英国正处于于工业繁荣的时期,人们注重工业工艺和美学,伦敦塔桥的设计就是一个良好的体现。
伦敦塔桥的文化价值伦敦塔桥不仅仅是一个普通的建筑,更是伦敦市中心的文化地标之一。
它蕴含着深厚的文化价值,吸引了来自世界各地的游客,成为经典的旅游景点之一。
伦敦塔桥在电影中也有着重要的角色。
很多国内外的电影都选择伦敦塔桥作为拍摄背景,比如《变形金刚》、《哈利波特》等等,这也是伦敦塔桥得以传承文化价值的一个重要原因。
伦敦塔桥的建筑群体,包括桥塔和桥身在内,还经常被应用到周边商业文化的创意设计中,比如T shirt印刷、广告设计、儿童故事书绘本等等。
伦敦的塔桥不仅在很多文化领域中都能看到他的存在,更是一个重要的交通枢纽。
每年,成千上万的人们都会在这里穿行,车水马龙。
所以伦敦塔桥不仅是一个建筑,更是伦敦市中心不可或缺的一部分。
而塔桥正是因为在交通和文化领域中的双重价值,成为了伦敦市内最重要的文化和交通中心。
总体来说,伦敦塔桥的设计与文化价值不可谓不是一脉相承的关系。
L6563+L6599 LLC经典设计

L6563+L6599 LLC经典设计指标参数的确定和电源方案的选择指标参数的确定本课题所要设计的地铁车厢LED供电电源样机的具体指标参数如下:a、整体电气指标输入电压V in_rms:140 Vac ~270Vac(为满足地铁列车错轨引起的电压波动)电网频率f:47~63Hz额定输出功率P o_rms:3.3V*0.33A*10*6=60W最大输出功率P o_max:3.5V*0.33A*10*6=69.3W额定输出电流I o:0.33A*6=1.98A输出电压范围V o:(3.2V~3.5V)*10=32V~35V单串LED输出电流纹波:I o_pp:<16.5mA工作温度:-20℃~60℃启动时间:<1.5S掉电维持时间t holdup:<40mSPF值:<0.95(输入:140 Vac ~270Vac;输出为额定功率)效率:<92%(输入:140 Vac ~270Vac;输出为额定功率)b、国家国际规范要求[32]~[36]1) 符合EN55015(灯具电磁兼容标准)2) 符合IEC61373(铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验)3) 符合BS6853-1999(载客列车设计与构造防火通用规范)4) 符合IEC60529/EN60529 IP67 (防水等级)5) 符合IEC1000-3-2/EN61000-3-2电源方案的确定为满足高功率因数、高效率、高可靠性以及LED需要单串恒流供电等一系列要求,在本论文中我们对每串LED灯都采用独立的恒流模块进行控制。
本方案是由AC/DC(PFC+LLC)模块和6个DC/DC恒流模块两部分组成。
为了缩小电源体积、降低电源复杂度以及良好地散热,本方案中恒流模块和LED一起集成在铝基板上。
主要以输入为140Vac~270Vac、输出以地铁车厢LED照明灯具(灯具的规格是:10串*6并 *1W(3.3V/0.33A)的60颗LED灯组成)为负载的电源作为研究对象;电源选取方案为PFC+LLC谐振变换器,外加多组恒流模块的结构。
异想天开的桥梁设计

异想天开的桥梁设计:18座桥梁(转载)转载自泰山北斗转载于2010年05月08日 21:45 阅读(3) 评论(0) 分类:个人日记举报有些桥梁建造的目的只是为了使用——对它们来说,美学设计相对于安全和长久性来看是次要。
但是随着设计软件和建筑材料的进步,桥梁建筑师开始着重于一些新颖、与众不同或者有些有时异想天开的设计,在给我们留下深刻印象的同时也保存了桥梁本身的功能。
下面盘点了18座不同寻常的桥梁并给出了它们引人注目的原因。
1:折叠滚桥英国,伦敦背景:这个古怪却实用的折叠滚桥是由英国的设计公司赫斯维克工作室于2004年设计,这座桥全长39英尺(约合12米)由木材和钢铁打造,横跨伦敦大运河的其中一小段。
这种折叠桥可用于那些河道多的城市,这样不仅美观了街道,也方便了船舶与行人的出行。
创新点:该桥的扶手内置了一个液压系统,允许桥身收缩并折叠成一个八角球,方便搬运移动。
这种可伸缩设计能让船只畅通无阻的通过运河,该桥在每个星期五中午收缩卷曲起来。
有桥梁建造40年经验的建筑师唐纳德·麦克唐纳(Donald MacDonald)说:“这座桥只是一个实验性的,并且它的构造很复杂。
”2:尼尔桥缅因州,皮茨菲尔德背景:哈比·达盖(Habib Dagher)和他的同事都来自缅因州大学的高级结构和复合材料中心,该中心于2008年11月建造完成了这座小桥。
创新点:虽然乍一看这座桥似乎在设计上没有什么特别的,但是尼尔大桥的构造却独树一帜——它的23个拱门是由纤维增强塑料制成再由混凝土进行填充制成。
麦克唐纳说:“自从四五十年前有了高强度的钢和混凝土以后,就没有其他新的建筑材料出现了。
”支持者认为:尽管复合材料的造价高,但是却能显著地节省交通、建造和维持期间的费用,并抵消最初的一部分投资。
3:亨德森波浪桥(Henderson Waves)新加坡,花柏山公园背景:118英尺(约合36米)的亨德森波浪桥是新加坡最高的人行天桥,桥身犹如波浪,给行人提供了观景的新高度,其波浪状的设计给人以视觉上的冲击力,动感十足。
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摘要:介绍了IR2110的内部结构和特点,高压侧悬浮驱动的原理和自举元件的设计。
针对IR2110的不足提出了几种扩展应用的方案,并给出了应用实例。
关键词:悬浮驱动;栅电荷;自举;绝缘门极1引言在功率变换装置中,根据主电路的结构,其功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式。
采用隔离驱动方式时需要将多路驱动电路、控制电路、主电路互相隔离,以免引起灾难性的后果。
隔离驱动可分为电磁隔离和光电隔离两种方式。
光电隔离具有体积小,结构简单等优点,但存在共模抑制能力差,传输速度慢的缺点。
快速光耦的速度也仅几十kHz。
电磁隔离用脉冲变压器作为隔离元件,具有响应速度快(脉冲的前沿和后沿),原副边的绝缘强度高,dv/dt 共模干扰抑制能力强。
但信号的最大传输宽度受磁饱和特性的限制,因而信号的顶部不易传输。
而且最大占空比被限制在50%。
而且信号的最小宽度又受磁化电流所限。
脉冲变压器体积大,笨重,加工复杂。
凡是隔离驱动方式,每路驱动都要一组辅助电源,若是三相桥式变换器,则需要六组,而且还要互相悬浮,增加了电路的复杂性。
随着驱动技术的不断成熟,已有多种集成厚膜驱动器推出。
如EXB840/841、EXB850/851、M57959L/AL、M57962L/AL、HR065等等,它们均采用的是光耦隔离,仍受上述缺点的限制。
美国IR公司生产的IR2110驱动器。
它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。
2IR2110内部结构和特点IR2110采用HVIC和闩锁抗干扰CMOS制造工艺,DIP14脚封装。
具有独立的低端和高端输入通道;悬浮电源采用自举电路,其高端工作电压可达500V,dv/dt=±50V/ns,15V下静态功耗仅116mW;输出的电源端(脚3,即功率器件的栅极驱动电压)电压范围10~20V;逻辑电源电压范围(脚9)5~15V,可方便地与TTL,CMOS电平相匹配,而且逻辑电源地和功率地之间允许有±5V的偏移量;工作频率高,可达500kHz;开通、关断延迟小,分别为120ns和94ns;图腾柱输出峰值电流为2A。
IR2110的内部功能框图如图1所示。
由三个部分组成:逻辑输入,电平平移及输出保护。
如上所述IR2110的特点,可以为装置的设计带来许多方便。
尤其是高端悬浮自举电源的成功设计,可以大大减少驱图1IR2110的内部功能框图图2半桥驱动电路动电源的数目,三相桥式变换器,仅用一组电源即可。
3高压侧悬浮驱动的自举原理IR2110用于驱动半桥的电路如图2所示。
图中C1、VD1分别为自举电容和二极管,C2为VCC的滤波电容。
假定在S1关断期间C1已充到足够的电压(VC1≈VCC)。
当HIN为高电平时VM1开通,VM2关断,VC1加到S1的门极和发射极之间,C1通过VM1,Rg1和S1门极栅极电容Cgc1放电,Cgc1被充电。
此时VC1可等效为一个电压源。
当HIN为低电平时,VM2开通,VM1断开,S1栅电荷经Rg1、VM2迅速释放,S1关断。
经短暂的死区时间(td)之后,LIN为高电平,S2开通,VCC经VD1,S2给C1充电,迅速为C1补充能量。
如此循环反复。
4自举元器件的分析与设计如图2所示自举二极管(VD1)和电容(C1)是IR2110在PWM应用时需要严格挑选和设计的元器件,应根据一定的规则进行计算分析。
在电路实验时进行一些调整,使电路工作在最佳状态。
4.1自举电容的设计IGBT和PM(POWERMOSFET)具有相似的门极特性。
开通时,需要在极短的时间内向门极提供足够的栅电荷。
假定在器件开通后,自举电容两端电压比器件充分导通所需要的电压(10V,高压侧锁定电压为8.7/8.3V)要高;再假定在自举电容充电路径上有1.5V的压降(包括VD1的正向压降);最后假定有1/2的栅电压(栅极门槛电压VTH通常3~5V)因泄漏电流引起电压降。
综合上述条件,此时对应的自举电容可用下式表示:C1=(1)工程应用则取C1>2Qg/(VCC-10-1.5)。
例如FUJI50A/600VIGBT充分导通时所需要的栅电荷Qg=250nC(可由特性曲线查得),VCC=15V,那么C1=2×250×10-9/(15-10-1.5)=1.4×10-7F可取C1=0.22μF或更大一点的,且耐压大于35V的钽电容。
4.2悬浮驱动的最宽导通时间ton(max)当最长的导通时间结束时,功率器件的门极电压Vge仍必须足够高,即必须满足式(1)的约束关系。
不论PM还是IGBT,因为绝缘门极输入阻抗比较高,假设栅电容(Cge)充电后,在VCC=15V时有15μA的漏电流(IgQs)从C1中抽取。
仍以4.1中设计的参数为例,Qg=250nC,ΔU=VCC-10-1.5=3.5V,Qavail=ΔU×C=3.5×0.22=0.77μC。
则过剩电荷ΔQ=0.77-0.25=0.52μC,ΔUc=ΔQ/C=0.52/0.22=2.36V,可得Uc=10+2.36=12.36V。
由U=Uc及栅极输入阻抗R===1MΩ可求出t(即ton(max)),由===1.236可求出ton(max)=106×0.22×10-6ln1.236=46.6ms4.3悬浮驱动的最窄导通时间ton(min)在自举电容的充电路径上,分布电感影响了充电的速率。
下管的最窄导通时间应保证自举电容能够充足够的电荷,以满足Cge所需要的电荷量再加上功率器件稳态导通时漏电流所失去的电荷量。
因此从最窄导通时间ton(min)考虑,自举电容应足够小。
综上所述,在选择自举电容大小时应综合考虑,既不能太大影响窄脉冲的驱动性能,也不能太高压悬浮驱动器IR2110的原理和扩展应用()图3具有负偏压的IR2110驱动电路图4简单负偏压产生电路小而影响宽脉冲的驱动要求。
从功率器件的工作频率、开关速度、门极特性进行选择,估算后经调试而定。
4.4自举二极管的选择自举二极管是一个重要的自举器件,它应能阻断直流干线上的高压,二极管承受的电流是栅极电荷与开关频率之积。
为了减少电荷损失,应选择反向漏电流小的快恢复二极管。
5IR2110的扩展应用单从驱动PM和IGBT的角度考虑,均不需要栅极负偏置。
Vge=0,完全可以保证器件正常关断。
但在有些情况下,负偏置是必要的。
这是因为当器件关断时,其集电极-发射极之间的dv/dt过高时,将通过集电极-栅极之间的(密勒)电容以尖脉冲的形式向栅极馈送电荷,使栅极电压升高,而PM,IGBT的门槛电压通常是3~5V左右,一旦尖脉冲的高度和宽度达到一定的水平,功率器件将会误导通,造成灾难性的后果。
而采用栅极负偏置,可以较好地解决这个问题。
5.1具有负偏压的IR2110驱动电路电路如图3所示。
高压侧和低压侧的电路完全相同。
每个通道分别用了两只N沟道和两只P沟道的MOSFET。
VD2、C2、R2为VM2的栅极耦合电路,C3、C4、VD3、VD4用于将H0(脚7)输出的单极性的驱动信号转换为负的直流电压。
当VCC=15V时,C4两端可获得约10V的负压。
5.2简单负偏压IR2110驱动电路电路如图4所示。
高压侧的负偏压由C1,VD1,R1产生,R1的平均电流应不小于1mA。
不同的HV可选择不同的电阻值,并适当考虑其功耗。
低压侧由VCC,R2,C2,VD2产生。
两路负偏置约为-4.7V。
可选择小电流的齐纳二极管。
在图3所示电路中,VM1~VM4如选择合适的MOSFET,也能同时达到扩展电流的目的,收到产生负偏置和扩展电流二合一的功能。
6应用实例一台2kW,三相400Hz,115V/200V的变频电源。
单相50Hz,220V输入,逆变桥直流干线HV≈300V,开关频率fs=13.2kHz。
功率模块为6MBI25L060,用三片IR2110作为驱动电路,共用一组15V的电源。
主电路如图5所示。
控制电路由80C196MC构成的最小系统组成。
图6为IR2110高压侧输出的驱动信号,图7为其中一相的输出波形。
7结语IR2110是一种性能比较优良的驱动集成电路。
无需扩展可直接用于小功率的变换器中,使电路更加紧凑。
在应用中如需扩展,附加硬件成本也不高,空间增加不大。
然而其内部高侧和低侧通道图5应用实例图6IR2110高压侧输出驱动信号图7变频电源其中一相输出波形(50V/DIV)分别有欠压封锁保护功能,但与其它驱动集成电路相比,保护功能略显不足,可以通过其它保护措施加以弥补。
5)驱动电路设计IR2110 是美国国际整流器公司(International Rectifier Company)于 1990 年前后开发并 投放市场至今独家生产的大功率 MOSFET 专用驱动集成电路。
IR2110 的研制成功,使 MOSFET 驱动电路设计大为简化,又具有快速完整的保护功能,因而它 的应用可极大地提高控制系统的可靠性并缩小控制板的尺寸。
IR2110 自举技术(自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高.有的电路升高的电压能达到数倍电源电压.自举二极管的作用,是利用其单向导电性完成电位叠加自举,二极管导通时,电容充电到U1 ,二极管截止时,电路通过电容放电时U1 与电路串联叠加自举!)同时输出两路驱动信号,驱动逆变桥中高压侧与低压侧 MOSFET,它的内部为自举工作设计了悬浮电源,悬浮电源保证了 IR2110 直接可用于母线电压为-4——+500V 的系统中来驱 动功率 MOSFET。
同时器件本身允许驱动信号的电压上升率达±50V/μs,芯片自身有整形功能,实 现了不论其输入信号前后沿陡度如何,都可保证加到被驱动 MOSFET 栅极上的驱动信号前后沿很陡, 因而可极大地减少被驱动功率器件的开关时间,降低开关损耗。
IR2110 的功耗很小,故可极大地减小应用它来驱动功率 MOS 器件时栅极驱动电路的电源容量。
从而可减小栅极驱动电路的体积和尺寸,当其工作电源电压为 15V 时,其功耗仅为 1.6mW。
IR2110 的合理设计,使其输入级电源与输出级电源可应用不同的电压值,因而保证了其输入与 CMOS 或 TTL 电平兼容,而输出具有较宽的驱动电压范围,它允许的工作电压范围为 5-20V。
同时, 允许逻辑地与工作地之间有-5--+5V 的电位差。
在 IR2110 内部不但集成有独立的逻辑电源实现与用户脉冲匹配,而且还集成有滞后和下拉特 性的施密特触发器作为输入级,保证当驱动电路电压不足时封锁驱动信号,防止被驱动功率 MOS 器 件退出饱和区、进入放大区而损坏。