ir2110使用方法以及自举电容的选择
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2011-09-05
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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
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