Aplicación en el circuito de impulsión del Motor DC sin escobillas
Viruta del IR2110 de IR es un módulo de controlador integrado monolítico para dispositivos de potencia de doble canal, impulsado por la puerta, alto voltaje, de alta velocidad. Debido a su pequeño tamaño, bajo costo, alta integración, respuesta rápida, alto voltaje de bias y capacidad de conducción fuerte, este circuito integrado bootstrap para el MOSFET y IGBT de accionamiento se ha ajustado desde la introducción. Ampliamente utilizado en campos de unidad de energía como la conversión de la velocidad y potencia. El IR2110 utiliza trazado de circuito de arranque avanzado y nivel de cambio de tecnología para simplificar considerablemente los requisitos de control de dispositivos de lógica para los dispositivos de poder, permitiendo que cada par de MOSFETs (superiores e inferiores) para compartir una sola IR2110 y IR2110s todos pueden compartir una fuente de alimentación independiente. Para un inversor típico tubo 3 trifásico puente, tres IR2110s puede utilizarse para conducir tres brazos del puente, que requieren sólo un 10V a 20V fuente de alimentación. De esta manera, el volumen del circuito en coche y el número de fuentes de energía se reducen considerablemente en la ingeniería, se simplifica la estructura del sistema y se mejora la fiabilidad del sistema.
1. estructura y características funcionales del IR2110
Cuando la señal lógica entrada HIN/LIN = 1, la señal de salida HO/LO = 1, el control MOSFET se enciende; Cuando HIN/LIN = 0, HO/LO = 0, el control MOSFET está apagado, y su SD de entrada puede utilizarse para bloquear esta unidad de dos vías. Si los dos voltajes de conducción son menos 8.3V, se bloqueará la señal de salida en el chip debido a la baja tensión. El voltaje de unidad de puerta de salida va desde 10V a 20V, y su tiempo de conversión nivel típico es: tonelada = 120ns, Toff = 94ns. El tiempo muerto típico es de 10ns. El circuito integrado de banda muerta evita la conducción de Straight-arm causada por el retraso de apagado del dispositivo MOS y mejora la fiabilidad del sistema.
2, circuito de impulsión del motor de CC sin escobillas
Motor DC sin escobillas de imán permanente es un nuevo tipo de motor desarrollado con el desarrollo de materiales de imán permanente de alto rendimiento, tecnología de control del motor y tecnología de la electrónica de potencia. Tiene las ventajas de estructura simple, operación confiable, mantenimiento conveniente y larga vida. Además, tiene muchas ventajas como la alta eficacia de funcionamiento, sin pérdida de excitación y el rendimiento de regulación buena velocidad del motor DC y también tiene las características de densidad de alta energía, baja velocidad y esfuerzo de torsión grande. Su aplicación ha crecido rápidamente desde la inicial industria militar a la industria aeroespacial, médico, información, artículos para el hogar y automatización industrial.
3, la elección del dispositivo de arranque
En el circuito de unidad de potencia del motor de DC sin cepillo del tubo de potencia de tres vías del Baje el brazo es controlado por el tubo interno del MOS de la viruta del IR2110 por Vcc (+ 15V), y la energía de la impulsión de la puerta del tubo de alimentación de tres vías de la parte superior del brazo está cargada y almacenada por la capa bootstrap posición. Se dio cuenta. Como se muestra en la figura 3, C1 y D1 son bootstrap condensadores y diodos, respectivamente, y C2 es un condensador de filtro de Vcc. Se supone que C1 se ha cargado a un voltaje suficiente (Vc1Vcc) durante el cierre de Q1. Cuando el pin 10 (HIN) es alto, Vc1 se aplica entre la puerta y la fuente de Q1 C1 se descarga a través del condensador de puerta-fuente Rg1 y Q1 Cge1 y Cge1 se cobra. En este momento, Vc1 puede ser equivalente a uno. fuente de alimentación. Cuando pin 10 (HIN) es baja, carga Q1 de la puerta es liberado rápidamente por Rg1, Dg1, Rx1, etc., y Q1 está apagado. Después de un corto tiempo muerto (td), otro IR2110 controles Q2 para encender, Vcc carga C1 D1 y Q2 y rápidamente repone energía para C1, por lo que el bucle repetidamente implementa conducción bootstrap.
Si C1 se carga lentamente por la carga, cuando el voltaje del capacitor arranque C1 es todavía menos de 8.3V cuando la tensión de arranque es superior a HIN = 1, se bloqueará la señal de salida en coche por la lógica de la en-viruta debido a la subtensión, y Q1 no funcionará. La elección de los condensadores de elevación es muy importante. Si eliges mal, dañar el chip o no funciona correctamente. La capacidad del condensador de arranque depende de la frecuencia de conmutación de MOSFET de potencia siendo conducido, el encendido y apagado deber ciclos y la corriente de la carga de la puerta. Ya que el motor sin cepillo de la C.C. circuito de conducción tiene un tubo MOSFET de potencia activado en cualquier momento de la operación, el sistema adopta el modo de la modulación PWM parte superior del brazo, se suministra el condensador de bootstrap proporción de tiempo en el circuito de conducción de carga. La conducción de alimentación lleva mucho tiempo, y el condensador de bootstrap es fácil de cargar, por lo que es posible seleccionar un mayor valor de la capacitancia. Este circuito conducción selecciona condensador electrolítico de 1uF.
La función del diodo D1 del circuito es evitar la tensión excesiva de ser invertido en el terminal Vcc cuando el Q1 se activa para dañar el chip. El diodo que D1 conectado a la fuente de alimentación del IR2110 debe tener un revés soportar tensión superior a la tensión del bus de pico de la eléctrica con MOSFET. Para evitar una descarga en ambos extremos del capacitor de arranque, el diodo debe usar un diodo de recuperación rápida de alta frecuencia. FR107, su tiempo de recuperación inversa máxima es 500ns, el reverso máximo soportar voltaje de 1000V.
Los tiempos de retardo de transmisión, apagar y prender, del IR2110 básicamente coinciden, y el tiempo de retardo de transmisión de encendido es más largo que el tiempo de demora de transmisión desvío por 25 ns, que asegura que el tubo de alimentación del mismo brazo puente no al mismo tiempo encienda durante la operación, evitando así el fracaso a través. se producen. Con el fin de mejorar la seguridad, el tubo de potencia \ en el lento y rápido-off\, el resistor Rg y el diodo Dg respectivamente están conectadas en serie en la puerta del tubo de potencia. El borde creciente del pulso de unidad IR2110 depende de Rg. El valor de Rg no debe ser demasiado grande para evitar que el borde creciente del pulso de unidad sea fuerte, pero no debe ser demasiado pequeño para provocar la unidad actual para ser demasiado grande como para dañar el IR2110.
4 conclusión
En este papel, el brushless DC motor coche circuito basado en el chip de potencia driver que ir2110 es diseñado y los dispositivos relacionados son seleccionados y diseñados. El circuito tiene las características de estructura simple, estabilidad y fiabilidad. Verificación de un prototipo de prueba muestra que la implementación de este circuito es eficaz y factible.
