IR2XXX三相桥功率驱动芯片的原理及应用
1. 概述
International Rectifier公司的IR2133/IR2135/IR2233/IR2235系列驱动芯片是专为高电压、高速度的功率 MOSFET和IGBT而设计的。该系列驱动芯片内部集成了互相独立的3组半桥驱动电路,可对上下桥臂提供死区时间,特别适合于三相电源变换等方面的应用。芯片的输入信号与 5VCMOS或LSTTL电路输出信号兼容,因此可直接驱动,而且其内部集成了独立的运算放大器,可通过外部桥臂电阻取样电流构成模拟反馈输入;具有故障电流保护功能和欠电压保护功能,可关闭六个输出通道,同时芯片能提供具有锁存的故障信号输出,此故障信号可由外部信号清除。各通道良好的延迟时间匹配简化了其在高频领域的应用。
2. IR2XXX的主要性能
2.1 IR2XXX的封装形式
IR2133/IR2135/IR2233/IR2235的封装有28脚DIP、44脚PLCC和28脚SOIC三种形式,后两种用于表面贴装。
2.2 IR2XXX主要参数
IR2XXX的主要特性参数。参数测试条件为：VBIAS（VCC,VBS1,2,3）＝15V,VS1,2,3=VSS,TA=25℃,除非另外说明,静态VIN,VTH和IIN参数的参考点均为VSS.VO和IO参数点为VSS和VS1,2,3,而动态时的负载电容值为100pF。
3. IR2XXX的内部结构及典型应用
3.1 芯片结构
IR2133/IR2135 /IR2233/IR2235的内部电路功能。可以看出芯片由输入控制逻辑、欠压保护、电流故障保护、故障逻辑、电流检测及放大和输出驱动等电路构成。
IR2XXX的输入信号与5VCMOS或LSTTL电路输出信号相兼容,其高电平VIH为2.2V,低电平VIL为0.8V。为防止噪声干扰,输入电路还设计了310ns的输入滤波电路。当六路输入中的一路为低电平时,其相对应的驱动输出为高电平。另外,芯片中的输入控制逻辑电路还为同一桥臂的高端和低端提供了死区时间,以避免同一桥臂上的被驱动功率元件在开关转换过渡期间发生同时导通。如果同一桥臂的高端和低端输入信号同时为低电平,则输入控制逻辑电路可关闭同一桥臂的高端和低端驱动输出。
