自舉電路 - 基于IR2110的H橋可逆PWM驅(qū)動電路應(yīng)用

2、IR2110自舉電路原理

IR2110的自舉電路是一種簡約型高端浮動供電模式，滿足一般PWM控制需要。結(jié)合圖1的U9，介紹IR2110自舉電路的工作原理。當(dāng)VT1截止，VT4導(dǎo)通期間，將A點(diǎn)（VS）的電位拉低到地，＋15V（VCC）通過自舉電阻（R172）和自舉二級管（D4）給自舉電容（C24）充電，通過電容C24在VB和VS之間形成一個懸浮電源，作為IR2110的上通道（高端）邏輯電源，維持IR2110高端輸出引腳VH輸出正常電平，為上橋臂主開關(guān)器件VT1提供柵極驅(qū)動電壓。正是由于自舉電容的存在，使IR2110控制同一橋臂上、下主開關(guān)器件的驅(qū)動電路只需一個外接電源。

當(dāng)VT1導(dǎo)通時，C24放電以維持高端導(dǎo)通。當(dāng)C24電荷沒有充滿，或者電容充滿但高端持續(xù)工作時間較長，導(dǎo)致電容放電過度，IR2110高端懸浮電源VB的內(nèi)部欠壓檢測保護(hù)邏輯就會動作，將VH拉為低電平，使驅(qū)動電路無法正常工作。IR2110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖清楚反映了低端電源VCC和高端懸浮電源VB的欠電壓檢測電路結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 IR2110內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

3、自舉電路參數(shù)計算

3．1、自舉電容估算

自舉電容必須能提供不低于MOSFET管柵極電荷導(dǎo)通所需的電荷，并且在高端主開關(guān)器件開通期間保持其電壓。工程估算公式如下：

其中：QG－MOSFET管門極電荷（可由MOS－FET手冊中查到）；VCC－充電電源電壓；VLS－下半橋MOSFET導(dǎo)通柵源閾值電壓，一般為2－4V；VMIｎ－VB和VS之間的最小電壓（可由IR2110手冊中查到，VBSUVMIｎ＝7．4V）；VF－自舉快恢復(fù)二極管的正向管壓降，一般為1．5V。

當(dāng)采用MOSFET管IRF3205構(gòu)成H橋可逆PWM驅(qū)動電路時，功率電源＝15V。查IRF3205．PDF，QG＝146ｎC。查IR2110．PDF，VMIｎ＝7．4V。代入式（1）得：

工程上，再保留一定的余量，取估算值的2－3倍。CBS＝0．1μF。

3．2、自舉電阻估算

自舉電阻RBS應(yīng)滿足：CBSRBS＞T（2）

查IR2110數(shù)據(jù)手冊得T＝10ｎS。

工程上，再取估算值的2倍左右，RBS＝3．3Ω。