sa 2024/08/29 578

IR2104 Comprehensive Guide: Mataas na pagganap ng mga driver ng kalahating tulay

Catalog

IR2104 Paglalarawan

Ang IR2104 ay isang driver ng half-tulay na tumatanggap ng isang mababang pag-input ng kuryente upang mag-output ng isang mataas na kasalukuyang drive at nagbibigay ng gate ng isang mataas na kapangyarihan transistor tulad ng isang power mosfet.Bilang karagdagan, ang driver ng gate ng IR2104 ay maaaring magamit bilang isang antas ng shifter at amplifier ng kuryente.Ang mga output channel ng IGBT at MOSFET driver ay nagpapatakbo sa mga sanggunian sa high-side at low-side, habang ang mga logic input ay nagpapatakbo sa 3.3V logic at katugma sa mga output ng LSTTL at CMOS.Wala sa mga teknolohiyang ito ang napapailalim sa pagmamay -ari ng mga HVC at latch, kaya pinapayagan nito ang konstruksyon ng monolitik.

Ang circuit ng IR2104 drive ay pangunahing binubuo ng tatlong bahagi: yugto ng pag -input, control ng logic at yugto ng output.Ang yugto ng pag -input ay nagsasama ng isang input isolator at isang input filter circuit upang ibukod ang control signal at ingay ng suplay ng kuryente.Kasama sa Logic Control ang isang yugto ng pag -input ng lohika at isang yugto ng logic output, na ginagamit upang makatanggap ng mga signal ng control at makabuo ng mga signal ng drive.Kasama sa yugto ng output ang mga yugto ng driver at kapangyarihan para sa pagmamaneho ng MOSFET o IGBTS.

Mga alternatibong modelo:

At IR2101S

At IR2102S

At IR2103

At IR2103S

At IR2104PBF

IR2104 Mga Katangian ng Circuit Circuit

Malawak na saklaw ng boltahe ng operating: Sinusuportahan ng IR2104 ang isang malawak na saklaw ng boltahe ng operating, mula 10V hanggang 20V, na angkop para sa iba't ibang mga pangangailangan sa pagmamaneho.

Panloob na Kasalukuyang Pagtuklas: Ang IR2104 ay may isang panloob na kasalukuyang pag-andar ng pagtuklas na maaaring masukat at puna ang kasalukuyang ng mababang bahagi ng MOSFET upang makamit ang control closed-loop.

Mataas na kahusayan: Ang IR2104 ay nagpatibay ng isang lubos na pinagsamang disenyo, at ang driver circuit ay may mga katangian ng mataas na kahusayan at mababang pagkonsumo ng kuryente.Ang teknolohiya ng singil ng bomba ay maaaring magbigay ng mga signal ng pagmamaneho ng mataas na dalas, na nagpapahintulot sa MOSFET na lumipat nang mabilis at mabawasan ang pagkawala ng enerhiya.

Mga Pag-andar ng Proteksyon: Ang IR2104 ay may iba't ibang mga pag-andar ng proteksyon, kabilang ang over-temperatura na proteksyon, over-current na proteksyon at mga pag-andar ng lockout ng under-boltahe.Ang mga pag -andar ng proteksyon na ito ay maaaring epektibong maprotektahan ang circuit at mapabuti ang pagiging maaasahan ng system.

Mataas na kasalukuyang kakayahan sa pagmamaneho: Ang IR2104 ay nagsasama ng mga driver ng high-side at low-side na may malakas na kakayahan sa pagmamaneho.Maaari itong magbigay ng mataas na rurok na kasalukuyang at agarang kasalukuyang mga kakayahan sa pagpapatakbo at angkop para sa mga application na may mataas na kapangyarihan.

IR2104 PAGSUSULIT NG HIX-BRIGET DRIVIPLE

Ang disenyo ng driver na ito ay medyo madaling maunawaan batay sa pagsusuri ng logic ng signal, ngunit upang makamit ang malalim na pag-unawa at mas mahusay na aplikasyon, kailangan nating magsagawa ng mas malalim na pagsusuri ng circuit at magsagawa ng teoretikal na pagsusuri at pagkalkula upang matukoy ang mga parameter ng ilanMga Peripheral Components.Ngayon, nagsasagawa kami ng isang simpleng pagsusuri ng panloob na istraktura.Kapag napili ang chip, ang signal ng pag -input ay dumadaan sa patay na zone o circuit ng proteksyon ng breakdown, at pagkatapos ay nahahati sa dalawang mga channel at ipadala sa itaas at mas mababang mga hanay ng mga circuit ng CMOS ayon sa pagkakabanggit.Kabilang sa mga ito, ang mas mababang landas ay kinokontrol ng "0" upang magsagawa, at ang signal ay ipinadala nang direkta;Habang ang itaas na landas ay naka -on ng "1", ang signal ay unang kontrolado ng mataas na yugto ng pulso kasalukuyang buffer upang makumpleto ang signal buffering at antas ng conversion, at pagkatapos ay ipadala ang Enter.

Kapag ang 0 ay una na nakasulat: Ang mas mababang CMOS itaas na transistor ay naka -on, at ang LO ay nakataas mula sa lumulutang na estado hanggang sa potensyal na supply ng power power.Samakatuwid, ang pagpapadaloy ng boltahe ng VCC ay nabuo sa pagitan ng LO at COM, na nagiging sanhi ng MOS ng mas mababang kalahating tulay na i -on;Kasabay nito, ang itaas na CMOS na mas mababang transistor ay naka-on, at ang HO at VS ay maikli ang circuit, na nagiging sanhi ng pag-off ang itaas na kalahating tulay na MOS.

Kapag ang 1 ay una na nakasulat: Ang itaas na CMOS itaas na transistor ay naka-on, at umaasa sa epekto ng bootstrap ng capacitor, ang pagpapadaloy ng boltahe ng VCC ay nabuo sa pagitan ng HO at VS, na nagiging sanhi ng MOS ng itaas na kalahating tulay na mai-on;Habang ang mas mababang mga CMO na mas mababang transistor ay naka-on, ang LO at COM ay maikli ang circuit, na nagiging sanhi ng pag-off ang MOS ng mas mababang kalahating tulay.

Makikita na ang boltahe ng suplay ng kuryente ng IR2104 ay dapat na mas malaki kaysa sa boltahe ng pagpapadaloy ng napiling MOS o IGBT tube.Halimbawa, sa Smart Car Circuit, ang 12V power supply boltahe na ginamit ng IR2104 ay mas malaki kaysa sa turn-on boltahe ng LR7843, 4.5V.Tinitiyak ng disenyo na ito ang normal na operasyon ng driver at epektibong pinipigilan ang pagkasira ng pagganap o pinsala na dulot ng hindi sapat na boltahe.

Praktikal na aplikasyon ng IR2104

Ang IR2104 ay may malawak na hanay ng mga gamit sa mga praktikal na aplikasyon.Dalawang karaniwang mga circuit ng aplikasyon ang ipinakilala sa ibaba:

Full-tulay na drive circuit

Ang full-tulay na circuit ng driver ay isa sa mga pinaka-karaniwang aplikasyon ng IR2104.Karaniwan itong binubuo ng dalawang IR2104 chips at apat na power mosfets at inductors.Sa circuit na ito, ang dalawang IR2104 ay may pananagutan sa pagkontrol sa mga switch ng MOSFET sa itaas at mas mababang panig ayon sa pagkakabanggit upang mai -convert ang DC power sa AC power.Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa bilis ng paglipat at pag -ikot ng tungkulin ng MOSFET sa magkabilang panig, makakamit nito ang mahusay na pag -convert ng lakas at kontrol ng output.Ang ganitong uri ng full-bridge drive circuit ay madalas na ginagamit sa pag-convert ng kuryente, inverter at iba pang mga patlang.

Half-tulay na drive circuit

Ang half-tulay na drive circuit ay isa pang mahalagang aplikasyon ng IR2104.Karaniwan itong binubuo ng isang IR2104 chip, isang power mosfet at isang inductor.Sa circuit na ito, ang IR2104 ay may pananagutan sa pagbuo ng signal ng PWM at pag -convert ng kapangyarihan ng DC sa kapangyarihan ng AC sa pamamagitan ng pagkontrol sa paglipat ng MOSFET.Maaaring kontrolin ng IR2104 ang bilis ng paglipat at pag -ikot ng tungkulin ng MOSFET upang makamit ang tumpak na kontrol ng boltahe ng output at kasalukuyang.Ang half-tulay na drive circuit na ito ay malawakang ginagamit sa DC motor drive, inverters at iba pang mga patlang.

Inirerekumendang mga kondisyon ng operating ng IR2104

Ang diagram ng input o output na lohika ng lohika ay ipinapakita sa sumusunod na figure.Para sa wastong operasyon ang aparato ay dapat gamitin sa loob ng mga inirekumendang kondisyon.Ang vs offset rating ay nasubok sa lahat ng mga supply bias sa 15V kaugalian.

Ano ang mga hakbang sa pagwawaldas ng init para sa IR2104?

Ang mga sumusunod ay ilang mga karaniwang mga hakbang sa pagwawaldas ng init ng IR2104:

Paggamit ng mga thermally conductive na materyales

Maaari kaming gumamit ng mga thermally conductive na materyales, tulad ng thermally conductive silicone o thermal conductive sheet, sa pagitan ng IR2104 at heatsink o PCB, upang makabuluhang mapabuti ang kahusayan ng paglipat ng init at bawasan ang thermal resistance, sa gayon lubos na pinapahusay ang pangkalahatang epekto ng dissipation ng init.Ang thermally conductive silicone, bilang isang malagkit na may mataas na thermal conductivity, ay maaaring mahigpit na sumunod sa ibabaw ng IR2104 at ang heat sink o PCB, na epektibong pinupuno ang maliit na gaps sa pagitan nila, sa gayon binabawasan ang paglaban ng thermal.

Bawasan ang karga sa trabaho

Maaari rin nating bawasan ang init na nabuo ng IR2104 sa pamamagitan ng pagbaba ng workload nito.Halimbawa, kapag ang system ay hindi nangangailangan ng mataas na output ng kuryente, maaari nating isaalang -alang ang pagbabawas ng boltahe ng input ng IR2104.Ang pagbaba ng boltahe ng input ay maaaring direktang mabawasan ang panloob na pagkonsumo ng kuryente ng chip, na kung saan ay binabawasan ang henerasyon ng init nito.Siyempre, habang ibinababa ang boltahe, kailangan nating tiyakin na ang IR2104 ay gumagana pa rin nang maayos at nakakatugon sa mga kinakailangan sa pagganap ng system.

Heat Sink/Heatsink: Ang heat sink o heatsink ay isang pangkaraniwang paraan upang mawala ang init.Sa pamamagitan ng pag -install ng isang heatsink sa paligid o sa itaas ng IR2104, ang lugar ng dissipation ng init ay maaaring epektibong nadagdagan, sa gayon binabawasan ang temperatura ng operating ng chip.Kapag nagdidisenyo ng heat sink, dapat nating ganap na isaalang -alang ang operating kasalukuyang, nakapaligid na temperatura at iba pang mga kadahilanan upang matiyak na ang epekto ng pagwawaldas ng init ay pinakamainam.

I -optimize ang layout ng PCB: Sa disenyo ng PCB, upang maiwasan ang pagkagambala ng thermal sa IR2104 na sanhi ng iba pang mga sangkap na bumubuo ng mas maraming init, dapat nating ilagay ang mga sangkap na ito sa layo ng chip.Ang mga sangkap tulad ng Power MOSFETS o IGBTS ay bumubuo din ng maraming init kapag nagtatrabaho sila, at kung sila ay masyadong malapit sa IR2104, ang kanilang init ay maaaring ilipat sa chip, na nagreresulta sa pagtaas ng temperatura ng chip.Samakatuwid, kapag inilalagay ang chip, dapat nating tiyakin na ang mga sangkap na ito na bumubuo ng mas maraming init ay pinananatili sa isang tiyak na distansya mula sa IR2104 upang mabawasan ang epekto ng init sa chip.

Patay na problema sa zone

Bilang isang driver ng high-side at low-side, ang IR2104 ay espesyal na idinisenyo upang magmaneho ng mga H-Bridge circuit.Maaari itong epektibong malutas ang problema sa patay na zone sa mga circuit ng H-Bridge.Narito ang ilang mga paraan na malulutas ng IR2104 ang problema sa patay na zone sa mga circuit ng H-Bridge Drive:

Dead Time Compensation: Ang driver ng IR2104 ay nagbibigay ng isang patay na oras ng kabayaran sa oras.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng boltahe ng pin na ito, maaaring itakda ang halaga ng kabayaran sa patay na oras.Sa pamamagitan ng pagdaragdag o pagbawas sa kabayaran ng patay na oras, ang pagkakaiba sa oras sa pagitan ng high-end na MOS at ang mababang-dulo na MO ay maaaring nababagay upang malutas ang problema sa patay na zone.

Bipolar Drive: Ang driver ng IR2104 ay maaaring makontrol ang on and off ng high-end MOS at low-end MOS nang sabay.Tinitiyak nito na ang pagkakaiba sa oras sa pagitan ng mga high-end na MO at mababang-dulo na MOS ay tumpak na kinokontrol upang maiwasan ang mga problema sa patay na zone.

Pagtatakda ng Oras ng Oras: Ang driver ng IR2104 ay may nakalaang pin para sa pagtatakda ng oras ng pagkaantala.Sa pamamagitan ng pag-aayos ng kapasidad at paglaban sa PIN, ang oras ng pagkaantala sa pagitan ng high-end na MOS at ang mababang-dulo na MOS ay maaaring itakda.Ang pagtaas ng oras ng pagkaantala ay maaaring matiyak na ang mga high-end na MO at ang mababang-dulo na MOS ay hindi i-on o i-off sa parehong oras, sa gayon maiiwasan ang paglitaw ng mga problema sa patay na zone.

Madalas na Itinanong [FAQ]

Q1.Bakit kailangan natin ng mga driver ng MOSFET?

Ang mga driver ng gate ay kapaki-pakinabang sa operasyon ng MOSFET dahil ang mataas na kasalukuyang drive na ibinigay sa MOSFET gate ay binabawasan ang oras ng paglipat sa pagitan ng gate on/off yugto na humahantong sa pagtaas ng lakas ng MOSFET at thermal na kahusayan.

Q2.Ano ang maximum na boltahe ng IR2104?

Ang lumulutang na channel ay maaaring magamit upang magmaneho ng isang N-channel power MOSFET o IGBT sa mataas na bahagi ng pagsasaayos na nagpapatakbo mula 10 hanggang 600 volts.

Q3.Ano ang ginamit para sa IR2104?

Ang IR2104 ay isang mataas na boltahe, mataas na bilis ng lakas ng MOSFET at driver ng IGBT na may nakasalalay na mataas at mababang bahagi na na -refer na mga channel ng output.Proprietary HVIC at Latch Immune CMOS Technologies Paganahin ang Ruggedized Monolithic Construction.Ang logic input ay katugma sa karaniwang CMO o LSTTL out-puts.

Q4.Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng IR2101 at IR2104?

Ang IR2104 ay isang mataas na boltahe, high-speed power MOSFET at IGBT driver na may independiyenteng mataas at mababang bahagi na na-refer na mga channel ng output.Sa paghahambing, ang IR2101 ay isang mataas at mababang driver.Ang IRS2104 ay isang bagong produkto ng HVIC na pumapalit sa IR2101 at katugma sa pin-to-pin sa hinalinhan nito.