电子镇流器驱动芯片IR2155的逆向剖析

### 电子镇流器驱动芯片IR2155的逆向剖析 #### 一、概述 IR2155是一款高性能、高速度的MOSFET栅极驱动集成电路，广泛应用于高频开关电源、交流与直流电机驱动器、荧光灯交流电子镇流器以及高频变换器等场景。本文旨在详细介绍IR2155的特点及其在电子镇流器中的应用。 #### 二、IR2155的特点及应用 ##### 1. 特点概述 - **自激振荡能力**：IR2155具备自激振荡特性，能够产生稳定的高频振荡信号。 - **高压驱动能力**：能够驱动高压MOSFET或IGBT，最大耐压可达600V。 - **自举二极管设计**：内置自举二极管，支持浮动通道设计，提高系统的可靠性。 - **可调振荡频率**：通过外部电阻和电容调节振荡频率，公式为 \(f = \frac{1.4}{(R_{RT} + 150\Omega) \times C_{CT}}\)。 - **相匹配的传输延时**：高低两端输出具有相匹配的传输延时，确保了50%的占空比。 - **微功率启动**：启动电流低至125μA，有助于节能。 ##### 2. 典型连接 IR2155的典型连接方式如图2.1所示。此配置支持高低端分别供电，低端供电由VCC提供，高端供电由VB提供。自举二极管D与电容C3配合使用，保证了高压侧驱动器的正常工作。 ##### 3. 引脚分配与定义 - **VCC**: 低端和逻辑固定供电端。 - **RT**: 振荡定时电阻接入端，与LO端同相。 - **CT**: 振荡定时电容接入端，振荡频率由外部电阻和电容共同决定。 - **VB**: 高端浮动供电端。 - **HO**: 高端门驱动输出端。 - **VS**: 高端浮动供电返回端。 - **LO**: 低端门驱动输出端。 - **COM**: 低端返回端。 ##### 4. 内部功能方框图解析 - **可控高频振荡器**：产生50%占空比的振荡信号，确保半桥驱动输出的对称性。 - **RS触发器**：用于控制信号的状态转换。 - **欠压检测(UVDetect)**：监测供电电压，低于阈值时自动切断输出。 - **死区时间控制(Dead Time)**：避免上下桥臂同时导通造成的短路问题。 - **高压电平移位(HV Level Shift)**：使用耐高压NMOS管和上拉电阻完成信号的电平转换。 - **延时电路**：确保信号传输的一致性和稳定性。 - **脉冲产生与滤波电路**：生成干净、稳定的驱动脉冲。 #### 三、IR2155在电子镇流器中的应用优势 相较于传统的DC/AC高频变换器，采用IR2155的电子镇流器具有以下优势： 1. **简化电路设计**：IR2155的集成特性大大简化了电子镇流器的电路设计。 2. **提高系统稳定性**：内置的欠压保护和死区时间控制提高了系统的稳定性和可靠性。 3. **减少调试与检修难度**：由于采用了独立的驱动芯片，调试和故障排查变得更加简单。 4. **防止“共通”现象**：通过精确控制死区时间，有效避免了上下桥臂同时导通的情况，降低了器件损坏的风险。 #### 四、总结 IR2155是一款高性能的驱动芯片，其独特的设计使得其在电子镇流器领域有着广泛的应用前景。通过深入了解其工作原理和技术特点，可以帮助工程师更好地利用这一技术资源，提高产品的性能和可靠性。