IR2181S驱动芯片在全桥电路中应用设计和注意事项
IR2104s半桥驱动芯片使用经验及注意事项
IR2104s半桥驱动芯⽚使⽤经验及注意事项多次使⽤IR2104s，每次的调试都有种让⼈吐⾎的冲动。
现在将使⽤过程遇到的错误给⼤家分享⼀下，⽅便⼤家找到思路。
⼀.⾃举电容部分（关键）1、听说⾃举电路必须要安装场效应管，于是我在使⽤过程中，安装了只半桥的⾼端场效应管。
结果：⾼端驱动HO⽆输出信号正确做法：⾃举电路回路是与半桥的下场效应管构成回路的，应该安装下场效应管，保险的做法是两个场效应管都安装2、⾃举电容采⽤104，⾃举⼆极管采⽤SS34 ，（这两种参数是我以前⽐赛的常见参数值，很⾃信）测试条件：1K PWM结果：LO 有1K的PWM ，VS 有 1K PWM，上场效应管Ugs = 2V，反思：以前⽐赛的时候，测试使⽤的是信号发⽣器给PWM，标准频率为10K。
正确办法：把输⼊PWM的频率改为 10K 。
因为⾃举电容与⾃举回路的充放电频率有关，频率越⾼，⾃举电容越⼩。
3、买到假芯⽚引起错误有⼀次测试也是⾼端引起不正常，结果换⼀块芯⽚就正常了。
4、现象：IR2104s HO端对地测试的电压为PWM（⾼电平为2倍IR2104s的VCC，低电平为0）IR2104s LO 端对地测试的电压为PWM（⾼电平为1倍IR2104s的VCC，低电平为0）原因：这是很明显的⾃举参数不对，你测Vgs的电压应该是接近0的电平）5、买到假的场效应引起错误。
⼆、驱动部分（共性）1、驱动能⼒不⾜引起带负载能⼒不⾜,且效率低下。
由于IR2104s的推挽电流为130mA/270mA，在做⼤功率电源开关器件的驱动的时候，由于驱动能⼒不⾜，会导致输出带负载能⼒不⾜。
⽬前，IR公司的IR2184的驱动电流为1.4A/1.8A，HIP4081的驱动能⼒有2.5A，TI的UCC系列有4A的驱动。
理由：由于MOSFET的G，D，S两两之间存在寄⽣电容，他们的输⼊电容、输出电容和反向传输电容公式分别为其中：Ciss与驱动设计有关，特别是驱动电流过⼩，充电时间慢。
屹晶微电子EG2181芯片数据手册说明书
ELECTRONIC GIANT EG2181芯片数据手册大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片版本变更记录目录1. 特点 (4)2. 描述 (4)3. 应用领域 (4)4. 引脚 (5)4.1. 引脚定义 (5)4.2. 引脚描述 (5)5. 结构框图 (6)6. 典型应用电路 (6)7. 电气特性 (7)7.1 极限参数 (7)7.2 典型参数 (8)7.3 开关时间特性及死区时间波形图 (9)8. 应用设计 (10)8.1Vcc端电源电压 (10)8.2输入逻辑信号要求和输出驱动器特性 (10)8.3自举电路 (11)9. 封装尺寸 (12)9.1 SO8封装尺寸 (12)EG2181芯片数据手册V1.01. 特点⏹高端悬浮自举电源设计，耐压可达600V⏹适应5V、3.3V输入电压⏹最高频率支持500KHZ⏹低端VCC电压范围3.5V-20V⏹输出电流能力I O+/- 2A/2.5A⏹内建死区控制电路⏹自带闭锁功能，彻底杜绝上、下管输出同时导通⏹HIN输入通道高电平有效，控制高端HO输出⏹LIN输入通道高电平有效，控制低端LO输出⏹外围器件少⏹静态电流小于5uA，非常适合电池场合⏹封装形式：SOP-82. 描述EG2181是一款高性价比的大功率MOS管、IGBT管栅极驱动专用芯片，内部集成了逻辑信号输入处理电路、死区时控制电路、闭锁电路、电平位移电路、脉冲滤波电路及输出驱动电路，专用于无刷电机控制器中的驱动电路。
EG2181高端的工作电压可达600V，低端Vcc的电源电压范围宽3.5V～20V，静态功耗小于5uA。
该芯片具有闭锁功能防止输出功率管同时导通，输入通道H IN和L IN内建了一个200K下拉电阻，在输入悬空时使上、下功率MOS管处于关闭状态,输出电流能力I O+/- 2/2.5A，采用SOP8封装。
3. 应用领域⏹移动电源高压快充开关电源⏹变频水泵控制器⏹600V降压型开关电源⏹电动车控制器⏹无刷电机驱动器⏹高压Class-D类功放4. 引脚4.1. 引脚定义IN IN图4-1. EG2181管脚定义4.2. 引脚描述5. 结构框图H LOGNDVccHOVS VBL图5-1. EG2181结构框图6. 典型应用电路+600VH L OUT图6-1. EG2181典型应用电路图7. 电气特性7.1 极限参数7.2 典型参数无另外说明，在A25℃，Vcc=12V，负载电容C L=10nF条件下7.3开关时间特性及死区时间波形图图7-1. 低端输出LO 开关时间波形图 图7-2. 高端输出HO 开关时间波形图50%50%LOH INLINHO 50%50%图7-3. 死区时间波形图8. 应用设计8.1 Vcc 端电源电压针对不同的MOS 管，选择不同的驱动电压，高压开启MOS 管推荐电源Vcc 工作电压典型值为10V-15V ；低压开启MOS 管推荐电源VCC 工作电压3.5V-10V 。
AI2182181型人工智能温度控制器
Loc
Loc=0，允许修改现场参数、允许修改 给定值及启动自整定 AT 功能。 Loc=1，允许修改现场参数，允许修改 给定值，但禁止启动自整定 AT 功能 . 参数修 Loc=2，允许修改现场参数，禁止修改 改级别 给定值及启动自整定 AT 功能； Loc=4~255，不允许修改 Loc 以外的其 它任何参数，也禁止全部快捷操作。 确认，可进入 设置 Loc=808，再按 系统参数表。 报警 回差 又名死区、滞环，用于避免因测量输入 值波动而导致报警频繁产生／解除。
分辨率 主输入 平移 修正
AHYS
AOP 用于定义 HIAL、LoAL、HdAL 及 LdAL 报警的输出位置，如下： AOP = 0 4 0 3 LdAL HdAL LoAL HIAL ; 数值范围是 0~4，0 表示不从任何端口 报警输 AOP 输出该报警，1、2 分别表示该报警由 AL1 及 出定义 AL2 输出，3、4 分别表示该报警由 AU1 及 AU2 输出， 允许不同报警从同一个位置输出。 例 如：AOP=0403， 则 表 示 HIAL 由 AU1 输 出 ；HdAL 由 AU2 输 出 ；LoAL、 LdAL 不输出。 onoF, 采用位式调节（ON-OFF)，只适合 要求不高的场合进行控制时采用。 控制 APId. 采用 AI 人工智能 PID 调节，具备 CtrL 方式 无超调高精度控制效果。 nPId: 采用标准 PID 调节，并有抗饱和积 分功能。 rE，为反作用调节方式，输入增大时，输 出趋向减小，如加热控制。 dr，为正作用调节方式，输入增大时，输 正 / 反 出趋向增大，如致冷控制。 Act rEbA，反作用调节方式，并且有上电免除 作用 下限报警及偏差下限报警功能。 drbA，正作用调节方式，并且有上电免除 上限报警及偏差上限报警功能。
IR2101应用笔记（IR2101）（全桥）（MOS）
IR2101应用笔记（IR2101）（全桥）（MOS）
摘要：
IR2101是半桥驱动，当然IR也有全桥的驱动，但因为手上正好有IR2101，所以就用两片IR2101+4个NMOS做了一个全桥驱动。
介绍：
IR2101内部框图如下：
Datasheet上给出的参考电路如下：
原理分析：
下桥导通不用分析，关键是上桥。
NMOS需要在G-S极加10V~20V电压才能完全导通。
C1和D1的作用是与负载（P1）组成一个BOOST升压电路，在VB脚上产生一个VCC+12V的电压，芯片会用VB脚的电压来驱动NMOS上管。
C1正常升压的前提是IR2101先开通下管（Q4），给C1充电，然后再开上管（Q2）；如果上桥需要保持一个比较长的时间则需要重复充电的动作来保证VB脚的电位不会低于VCC+10V（C1要求是低漏电耐纹波长寿型的）。
如果半桥恒导通，即Q2和Q3恒导通，这样上管Q2的S极电位就变成了VCC，而G级必须比S级高10V～20V才能保持Q2的DS 导通，否则管子会进入线性区开始发热。
如何才能半桥恒导通：使用主动升压电路来代替D1 C1，主动升
压到VCC+12V，输入IR2101的VB脚，C2保留D1去掉。
D3~D6的作用：关断时为快速泄放MOS管GS寄生电容上的电荷一般采取在限流电阻上并一个二极管的做法，这样可以加快关断速度。
驱动芯片IR21844数据手册
IR2184(4)(S ) & (PbF)Features•Fully operational to +600VdV/dt immune•••3.3V and 5V input logic compatible•••••Also available LEAD-FREE (PbF) 1Data Sheet No. PD60174 Rev.FDescriptionThe IR2184(4)(S) are high voltage,high speed power MOSFET and IGBT drivers with dependent high and lowside referenced output channels. Pro-prietary HVIC and latch immune CMOS technologies enable rugge-dized monolithic construction. Thelogic input is compatible with standard CMOS or LSTTL output, down to 3.3V logic. The output drivers feature ahigh pulse current buffer stage designed for minimum driver cross-conduction. The floating channel can be used to drive an N-channel power MOSFET or IGBT in the high side configuration which operates up to 600volts.IR2184(4)(S) & (PbF)Absolute Maximum RatingsAbsolute maximum ratings indicate sustained limits beyond which damage to the device may occur. All voltage parameters are absolute voltages referenced to COM. The thermal resistance and power dissipation ratings are measured under board The input/output logic timing diagram is shown in figure 1. For proper operation the device should be used within theIR2184(4)(S) & (PbF) 3Dynamic Electrical CharacteristicsIR2184(4)(S) & (PbF)Functional Block DiagramsIR2184(4)(S) & (PbF)514-Lead PDIP 14-Lead SOICIR21844IR21844SLead Assignments8-Lead PDIP 8-Lead SOICLead DefinitionsSymbol DescriptionIN Logic input for high and low side gate driver outputs (HO and LO), in phase with HO (referenced to COM for IR2184 and VSS for IR21844)SD Logic input for shutdown (referenced to COM for IR2184 and VSS for IR21844)DT Programmable dead-time lead, referenced to VSS. (IR21844 only)VSS Logic Ground (21844 only)V B High side floating supply HO High side gate drive output V S High side floating supply return V CC Low side and logic fixed supply LO Low side gate drive output COMLow side returnIR2184IR2184S12348765IN SD COM LOV B HO V S V CC12348765IN SD COM LOV B HO V S V CC1234567141312111098IN SD VSS DT COM LO V CCV B HO V S1234567141312111098IN SD VSS DT COM LO V CCV B HO V SIR2184(4)(S) & (PbF)Figure 1. Input/Output Timing DiagramFigure 2. Switching Time Waveform DefinitionsSDINHO LOFigure 5. Delay Matching Waveform DefinitionsFigure 3. Shutdown Waveform DefinitionsFigure 4. Deadtime Waveform DefinitionsDT LO-HOMDT=- DT HO-LOIR2184(4)(S) & (PbF)7IR2184(4)(S) & (PbF)8IR2184(4)(S) & (PbF) 9IR2184(4)(S) & (PbF)10IR2184(4)(S) & (PbF) 11IR2184(4)(S) & (PbF)IR2184(4)(S) & (PbF)13IR2184(4)(S) & (PbF)IR2184(4)(S) & (PbF) 15IR2184(4)(S) & (PbF)IR2184(4)(S) & (PbF) 17IR2184(4)(S) & (PbF)IR2184(4)(S) & (PbF) 19IR2184(4)(S) & (PbF)IR2184(4)(S) & (PbF) 21IR2184(4)(S) & (PbF)Basic Part (Non-Lead Free)8-Lead PDIP IR2184 order IR21848-Lead SOIC IR2184S order IR2184S 14-Lead PDIP IR21844 order IR2184414-Lead SOIC IR21844 order IR21844SLeadfree Part8-Lead PDIP IR2184 order IR2184PbF 8-Lead SOIC IR2184S order IR2184SPbF 14-Lead PDIP IR21844 order IR21844PbF 14-Lead SOIC IR21844 order IR21844SPbFORDER INFORMATIONLEADFREE PART MARKING INFORMATIONPer SCOP 200-002Thisproduct has been designed and qualified for the industrial market.Qualification Standards can be found on IR’s Web Site Data and specifications subject to change without notice.IR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245 Tel: (310) 252-710510/15/2004。
MOSFET_IGBT半桥驱动芯片IR21的应用研究
MOSFET_IGBT半桥驱动芯片IR21的应用研究IR2111是一种常用的MOSFET_IGBT半桥驱动芯片，被广泛应用于工业电子，电力转换以及电动汽车等领域。
本文将对IR2111的应用进行研究，分析其特点、工作原理以及应用案例。
一、IR2111的特点1.高可靠性：IR2111在设计上考虑了抗高斯噪声和电磁干扰，具有较高的抗干扰性能，可以提供稳定可靠的驱动信号。
2.高驱动能力：IR2111具有较大的输出电流能力，可以直接驱动大功率MOSFET或IGBT。
3.半桥驱动：IR2111适用于半桥拓扑结构，可以同时驱动上下桥臂的MOSFET或IGBT，实现高效率的功率转换。
4.内置保护机制：IR2111内置短路保护电路和过电流保护电路，可以有效保护MOSFET或IGBT免受损坏。
5.宽工作电压范围：IR2111的工作电压范围广泛，可以适用于不同的应用场合。
二、IR2111的工作原理IR2111采用了双侧驱动的结构，内部包含一个低侧驱动和一个高侧驱动，用于驱动半桥拓扑结构中的MOSFET或IGBT。
1. 低侧驱动：低侧驱动电路由“1/2H-bridge”和“LO”引脚组成。
当“LO”引脚输入高电平时，“1/2H-bridge”输出低电平，MOSFET或IGBT导通。
当“LO”引脚输入低电平时，“1/2H-bridge”输出高电平，MOSFET或IGBT截止。
2. 高侧驱动：高侧驱动电路由“1/2H-bridge”和“HO”引脚组成。
当“HO”引脚输入低电平时，“1/2H-bridge”输出高电平，MOSFET或IGBT导通。
当“HO”引脚输入高电平时，“1/2H-bridge”输出低电平，MOSFET或IGBT截止。
3.脉冲变换器：IR2111内部还包含一个脉冲变换器，用于将输入信号转换为半桥驱动信号，并提供相位补偿和死区时间控制。
三、IR2111的应用案例1.电机驱动：IR2111可以应用于电机驱动中，将其用于MOSFET或IGBT的半桥驱动电路中，实现电机的高效率驱动。
IR2101半桥驱动案例
IR2101半桥驱动案例案例背景：假设我们有一个电压为12V，电流为10A的直流电机，我们需要设计一套半桥驱动电路来控制电机的运动。
为了提高系统的性能和效率，我们选择使用IR2101作为驱动器。
方案设计：1.电源电压选择：由于电机电压为12V，我们可以使用一个12V电源来为半桥驱动电路供电。
在实际设计过程中，我们需要考虑电源的质量和稳定性，以确保半桥驱动器正常工作。
2.半桥电路设计：半桥电路是由N沟MOS管和P沟MOS管组成，其作用是控制电机的正反转。
在设计过程中，需要根据电机的工作电压和电流来选择合适的MOS 管。
3.IR2101参数选择：4.电路连接和布局：将电源、半桥电路和IR2101进行连接，进行布局时需要考虑信号传输的稳定性和抗干扰能力。
5.控制信号生成：案例实施：1.根据电机的工作电压和电流选择合适的MOS管。
假设我们选择N沟MOS管的额定电流为20A，满足电机电流为10A的需求。
2.根据IR2101的参数表选择合适的IR2101型号。
假设我们选择IR2101S，其工作电源电压范围为10V-20V，满足12V电源的需求。
3.根据电路连接和布局的要求，进行布线设计。
将电源、半桥电路和IR2101进行连接，保证信号的传输稳定性和抗干扰能力。
4.生成驱动信号。
控制信号由一个PWM信号和一个逻辑信号组成，可以使用微控制器来生成。
根据电机的工作速度和转向生成相应的控制信号。
5.连接电机并进行测试。
将电机连接到半桥驱动电路上，接入电源，通过控制信号来控制电机的运动。
进行测试，验证系统的性能和功能是否满足需求。
总结：通过这个案例，我们了解了IR2101半桥驱动器的应用，重点介绍了设计过程中的关键要点，包括电源电压选择、半桥电路设计、IR2101参数选择、电路连接和布局以及控制信号生成。
通过正确选择和设计，可以实现高效、稳定和可靠的半桥驱动系统。
MOSFET_IGBT半桥驱动芯片IR2111的应用研究
ＣＯＭ 是接地端， 直接和下管 ＭＯＳＦＥＴ 的源极 Ｓ 或 ＩＧ－ ＢＴ 的发射极 Ｅ 相连。
ＨＯ、ＬＯ 分 别 是 上 、 下 管 控 制 逻 辑 输 出 端 ， 逻 辑 正 时 输 出 典 型 电 流 为 ２５０ｍＡ， 逻 辑 正 时 输 出 典 型 电 流 为 ５００ｍＡ， 输出延迟时间不会超过 １３０ｎｓ。
使用专用的集成电路驱动芯片设计的电路有线路简 单、成本低廉的优点， 在成本敏感的应用中是最好的选 择。ＩＲ２１１１ 是国际整流 器 公 司 （ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ， 简 称 ＩＲ） 的产品， 多应用在电子整流器等照明电路中， 市场 批发价不到 ２ 元人民币， 将其应用到电动机控制电路中， 可以取得很好的效果。
用过程中应注意的一些问题和现象， 并对不同公司的 ＭＯＳＦＥＴ ／ＩＧＢＴ 驱动芯片作了简要介绍。
关键词： ＭＯＳＦＥＴ ／ＩＧＢＴ； 半桥驱动； ＩＲ２１１１
中图分类号： ＴＮ４
文献标识码： Ａ 文章编号： １００９－ ９４９２ （２００８） ０８－ ００５７－ ０３
１ 引言
功 率 场 效 应 管 （ ＭＯＳＦＥＴ） 是 ２０ 世 纪 ７０ 年 代 后 出 现 的电压控制型中小功率器件， 有 Ｐ 沟道和 Ｎ 沟道之分， 都 具有开关速度快、损耗低、驱动功率小， 无二次击穿的优 点。在电源、直流有刷、无刷电机驱动、逆变器等场合广 泛应用。
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IR2181S驱动芯片在全桥电路中应用设计和注意事项
摘要:三相全桥技术具有应用广泛,控制方便,电路简单等特点,因此,广泛应用于逆变电源,变频技术,电力电子等相关领域,但其功率MOSFET以及相关的驱动电路的设计直接与电路的可靠性紧密相关,如MOSFET的驱动电路设计不当,MOSFET很容易损坏,因此本文主要分析和研究了成熟驱动控制芯片IR2181S组成的电路,并设计了具体的电路,为提高MOSFET 的可靠性作一些研究,以便能够为设计人员在设计产品时作一些参考。
关键
词:IR2181S驱动芯片;MOSFET;全桥电路;自举电路设计;吸收电路IR2181S的结构和驱动电路设计IR2181S是IR公司研发的一款专用驱动芯片电其内部结构参考图1:主要由:低端功率晶体驱动管,高端功率晶体驱动管,电平转换器,输入逻辑电路等组成。
IR2181S优点是可靠性高,外围电路简单。
它驱动的MOSFET高压侧电压可以达到600V,最大输出电流可达到1.9A(高端)2.3A(低端)。
具体设计电路时如将MOSFET或IGBT 作为高压侧开关(漏极直接接在高压母线上)需在应用的时候需要注意以下几点: (1)栅极电压一定要比漏极电压高10-15V,作为高压侧开关时,栅极电压是系统中电压最高的。
(2)栅极电压从逻辑上看必须是可控制的,低压侧一般是以地为参考点的,但在高端是就必须转换成高压侧的源极电位,相当于将栅极驱动的地悬浮在源极上,所以在实际应用中栅极控制电压是在母线电压之间浮动的。
(3)栅极驱动电路吸收的功率不会显著影响整个电路的效率。
图2是以IR2181S驱动芯片设计的三相全桥电路: 图2中应用到三个IR2181S驱动芯片每路驱动一组桥臂,提供高端和低端两路驱动信号(HO*,LO*),以第一路桥臂为例(其它同理):IR2181S输入是由DSP或其他专用驱动信号发生芯片产生的高端和低端两路驱动信号,经过2181输出同样也为两路,但经过2181内部处理后输出的信号和输入控制信号完全隔离,输出电流可以达到2A,上图中IR218S低端输出(LO1)驱动下管的信号是以直流母线侧负端为参考点,输出信号幅值大概在15V左右满足MOSFET开通要求。
高端输出是以U1为参考基准,电位浮在母线上,当上端开通时IR2181S通过自举电路
(C4,C5)将电压举升到栅极开启电压值。
其电压值约为: UG=U母线 15V 上述电路中(以Q2为例)电容C4,C5和自举二极管组成的泵电路,其中自举电容和自举二极管等参数都是要经过精密计算的,其工作原理和计算方法如下: (1)工作原理:当电路工作时Vs被拉倒地(输出接负载) 15V通过二极管给自举电容C4,C5充电也因此给Vs一个工作电压满足了电路工作。
(2)参数设计:计算电容参数时应考虑到以下几点, ①MGT栅极电荷; ②高压侧栅极静态电流; ③2181内部电平转换电路电流; ④MGT G和S 之间的电流。
(备注:因自举电路一般选择非电解电容设计时电容漏电流可以忽略。
)
此公式给出了对自举电容电荷的最小要求; Q=2Qg Iqbs/f Qls Icbs/f 注:Qg为高端MOSFET栅极电荷。
f为系统工作频率。
Icbs为自举电容漏电流(本电路为非电解电容可忽略不计)。
Qls为每个周期内电平转换电路对电荷的要求。
(500/600V IC 为5nc 1200V IC为20nc)。
Iqbs为高端驱动电路静态电流。
上述计算的电荷量是保证芯片正常工作的前提条件,只有保证自举电容能提供足够的电荷和稳定的电压才不
会使Vbs产生大的纹波IR2181S内部才能正常工作。
为了减小纹波我们一般增加自举电容的电荷量,一般为计算值的2-3倍,其电容值应为: C。