[Tìm hiểu] Cách sử dụng MOSFET / IGBT DRIVER IR2110

0
311

IR2110 là IC điều khiển MOSFET điện áp cao. Nó có thể điều khiển cả công tắc bên thấp và bên cao trong các mạch nửa cầu và cầu thấp. 

Cách sử dụng trình điều khiển MOSFET? Các mạch trình điều khiển MOSFET được sử dụng để điều khiển MOSFETS ở phía cao hoặc phía thấp. 

Tại sao chúng ta cần một trình điều khiển MOSFET? Vì MOSFET là thiết bị điều khiển điện áp và được sử dụng để điều khiển MOSFET nên điện dung cổng phải được sạc cho điện áp hoạt động thường nằm trong khoảng 9-10 volt. 

Người ta có thể làm điều đó rất dễ dàng nhưng có một vấn đề. Điện áp cao trên bộ thoát của MOSFET gây ra sự cố do tương tác với điện dung của bộ thoát. Vấn đề này được gọi là hiệu ứng cối xay. Trình điều khiển MOSFET được sử dụng để tránh những vấn đề này.

Có nhiều loại trình điều khiển MOSFET có sẵn trên thị trường. Nhưng hầu như tất cả các trình điều khiển MOSFET đều sử dụng đầu ra cực totem. Bởi vì nó có trở kháng đầu vào thấp và dòng truyền động cao.

  • Mạch điều khiển cách ly Optocoupler
  • Mạch điều khiển cách ly máy biến áp
  • Mạch điều khiển không bị cô lập

Để biết về đầu ra cực totem và trình điều khiển Mosfet được sử dụng của nó, hãy xem qua bài viết sau:

Sử dụng và ứng dụng TOTEM POLE OUTPUT

LƯU Ý: dòng điện cần thiết để điều khiển cổng MOSFET là rất thấp nhưng dòng điện đỉnh bằng cách nào đó lớn hơn dòng điện trung bình. Nếu dòng điện đỉnh cần thiết cho ứng dụng của bạn quá cao để xử lý đối với IC trình điều khiển MOSFET, bạn có thể sử dụng đầu ra cột totem bên ngoài hoặc các mạch MOSFET bổ sung.

Giới thiệu về IR2110 MOSFET DRIVER

Trong nhiều ứng dụng, cần phải có một mạch nổi để điều khiển MOSFET bên cao. Trong cầu H được sử dụng trong thiết kế bộ nghịch lưu sóng sin thuần túy, 2 MOSFET được sử dụng làm MOSFET phía cao và 2 MOSFET được sử dụng làm MOSFET phía thấp.

Trình điều khiển MOSFET của bộ chỉnh lưu quốc tế IR2110 có thể được sử dụng làm trình điều khiển MOSFET bên cao và bên thấp. Nó có một mạch nổi để xử lý hoạt động bootstrap.

IR2210 có thể chịu được điện áp lên đến 500v (điện áp bù). Các chân đầu ra của nó có thể cung cấp dòng điện cực đại lên đến 2 ampe. Nó cũng có thể được sử dụng như một trình điều khiển IGBT. Mạch nổi IR2110 có thể điều khiển MOSFET bên cao lên đến 500 volt.

Sơ đồ sơ đồ chân IR2110

Hình này thể hiện sơ đồ chân của IC điều khiển IR2210 MOSFET.

Sơ đồ sơ đồ chân IR2110

Số pin Tên pin                       Mô tả
    1      LO cho trình điều khiển cổng bên thấp
    2    COM đường dẫn trả về cho cấu hình bên thấp
    3    VCC chân cấp nguồn cho phía thấp
    5     VS đường dẫn trả về dấu phẩy động cho ổ đĩa bên cao
    6     VB cung cấp nổi cho ổ đĩa bên cao
    7     HO tín hiệu đầu ra cho mosfet bên cao
    9    VDD  Nguồn điện + 5V
   10     HIN Đầu vào tín hiệu PWM cho mặt cao
   11     SD pin tắt máy để tắt hệ thống tự động
   12     LIN Đầu vào tín hiệu PWM cho phía thấp
   13     VSS  Tiếp đất cung cấp điện

Để biết các tính năng điện và thông số kỹ thuật, hãy tải IR2110 DataSheet:

IR2110 hoạt động như thế nào?

Cấu hình pin và chức năng của mỗi pin được đưa ra dưới đây:

IR2110 hoạt động như thế nào?

  • Chân 1 là đầu ra của ổ MOSFET phía thấp
  • Chân 2 là một đường trở lại cho phía thấp. Nó ở cùng điện thế với chân VSS nối đất 13. Bởi vì khi một đầu vào ở phía thấp tại chân 12 Lin ở mức cao, đầu ra LO sẽ bằng giá trị của điện áp Vcc tại chân 3 đối với chân Vss và COM. Khi đầu vào hen xuống phía thấp tại chân 12 Lin ở mức thấp, đầu ra LO sẽ bằng giá trị của VSS và nó có nghĩa là bằng không.
  • Chân 9 của VDD là chân cung cấp logic. Giá trị của nó phải nằm trong khoảng 5 vôn. Nhưng nếu bạn sử dụng điện áp nhỏ hơn 4 vôn, nó có thể không cung cấp cho bạn kết quả cần thiết.
  • Chân HIN 10 là tín hiệu đầu vào cho đầu ra trình điều khiển MOSFET bên cao. Nó có thể từ một bộ vi điều khiển hoặc bất kỳ thiết bị nào khác. Nhưng mức logic tín hiệu đầu vào nên nằm trong khoảng 4-5 volt.
  • Chân LIN 12 là tín hiệu đầu vào cho đầu ra trình điều khiển Mosfet bên thấp. Nó có thể từ một bộ vi điều khiển hoặc bất kỳ thiết bị nào khác. Nhưng mức logic tín hiệu đầu vào cũng phải nằm trong khoảng 4-5 volt.
  • Chân SD 11 được sử dụng làm chân tắt máy. bạn có thể sử dụng nó cho mạch bảo vệ. Ví dụ: trong mạch bảo vệ quá áp hoặc quá dòng, nếu bất kỳ giá trị nào trong số này trở nên lớn hơn giá trị được chỉ định, bạn có thể đưa ra tín hiệu 5 volt để tắt trình điều khiển IR2210 để ngừng điều khiển MOSFETS. Đổi lại, mạch của bạn sẽ ngừng hoạt động.
  • Chân VB 6 được sử dụng như một nguồn cung cấp nổi phía cao của mạch nổi để cung cấp điện áp nổi cho MOSFET phía cao.
  • Tụ bootstrap được sử dụng giữa VB và VS để vận hành đầy đủ MOSFET phía cao. Nó đóng một quy tắc rất quan trọng trong cầu H của bộ nghịch lưu sóng sin thuần túy. bạn nên sử dụng giá trị tụ bootstrap 22uf-40uf. Tôi đã thiết kế thành công cầu H sau khi thực hiện nhiều thay đổi trong cầu H với giá trị tụ bootstrap 33uf / 50v.
  • Để biết thêm chi tiết, tôi khuyên bạn nên xem qua biểu dữ liệu của IR2210 và một mẹo dành cho những độc giả đến từ Pakistan, Không mua IR2110 từ Pakistan. Bởi vì IC IR2110 chất lượng thấp có sẵn ở Pakistan, cháy hàng nhiều lần và sẽ khiến bạn tuyệt vọng. Tôi đã trải qua tình huống này khi làm dự án năm cuối của mình “Biến tần sóng sin thuần túy lai”. Sau đó, tôi sử dụng IR2112 và nó hoạt động hoàn hảo. Vì IR2212 và I2110 đều gần như giống nhau và sơ đồ chân của chúng cũng giống nhau. Tôi khuyên bạn nên sử dụng IR2112 cũng trong dự án của bạn.

Tính năng điện:

  • Nó có thể cung cấp điện áp Cổng từ 10-20 volt.
  • Đối với mặt cao của mạch H-Bridge, phạm vi hoạt động của hoạt động bootstrap là + 500V hoặc + 600V.
  • Tương thích với CMOS và logic TTL
  • Bảo vệ điện áp dưới cho các chân / kênh LO và HO
  • Tự động tắt với mạch phản hồi
  • Độ trễ truyền đồng bộ
  • Điện áp đầu ra: 10-20V
  • Sản lượng hiện tại: 2A
  • Thời gian chuyển mạch: đúng giờ = 120 giây và thời gian tắt = 94 giây

IR2110 làm DRIVER MOSFET bên thấp hoặc bên cao. Trình điều khiển MOSFET bên cao và bên thấp ở nửa cầu.

IR2110 làm DRIVER MOSFET bên thấp hoặc bên cao

IR2110 làm trình điều khiển MOSFET bên cao.

Trình điều khiển MOSFET bên cao và bên thấp ở nửa cầu.

IR2110 làm trình điều khiển MOSFET bên thấp.

IR2110 làm trình điều khiển MOSFET bên thấp.

IR2110 Ví dụ về biến tần Half-Bridge

YouTube video

IR2110 Ví dụ về biến tần Half-Bridge

Trong ví dụ này, mạch biến tần nửa cầu được thiết kế sử dụng trình điều khiển Mosfer và IRF530 Mosfets. IC đơn dẫn động cả Mosfet bên cao và bên thấp. Mosfet được sử dụng trong chế độ cấu hình nửa cầu. Tín hiệu PWM 50Hz cung cấp đầu vào cho các chân HIN và LIN. Not Gate cung cấp tín hiệu đảo ngược đến chân 12 là tín hiệu đầu vào cho Mosfet phía thấp.

Sơ đồ kích thước 2D IR2110

Bạn luôn yêu cầu một kích thước vật lý chính xác trong khi thiết kế PCB. Hình này mô tả sơ đồ kích thước 2D của IC.

Sơ đồ kích thước 2D IR2110

Các ứng dụng IR2110

  • Trình điều khiển động cơ DC
  • Điều khiển tốc độ động cơ AC
  • Cầu một nửa, đầy đủ và ba pha
  • Biến tần sóng sin tinh khiết
  • Khởi động mềm cho động cơ cảm ứng ba pha

>> Mời anh em xem thêm

Tôi là một người làm việc trong lĩnh vực cơ khí, thiết bị công nghiệp....Blog là nơi tôi chia sẻ thông tin hữu ích đến các bạn đọc.
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments