基于IR2110的H桥可逆PWM驱动电路应用

目前，可逆H全桥PWM直流电机控制系统主要采用功率MOSFET、IGBT管作为开关管，而开关管的驱动电路通常采用集成驱动电路，将微机的PWM控制信号转换成同步高压驱动信号。IR2110芯片是一种H半桥（独立一桥臂双通道）、栅极驱动、高压、高速单片式专用功率器件集成驱动电路，2片IR2110就能构成H全桥功率MOS－FET管可逆PWM他励直流控制系统主控回路。IR2110芯片高端悬浮通道采用外部自举电容产生悬浮电压源VBS，与低端通道共用一个外接驱动电源VCC，兼有光耦隔离和电磁隔离的优点，配置所有高压引脚在芯片一侧、独立的逻辑地和功率地，使芯片结构紧固可靠。

1、IR2110H桥典型驱动电路

基于2片IR2110的H桥4片MOSFET管直流电机典型驱动电路如图1所示。当VT1、VT4导通时，电机正转；当VT2、VT3导通时，电机反转；当VT2、VT4导通时，电机两极与地短接，电机刹车能耗制动。

图1  基于IR2110的H桥直流电机典型驱动电路

C24，C30是自举电容，D4，D12是自举快恢复二极管，防止VT1、VT3导通时高电压串入VCC端损坏该芯片。C27、C31是功率电源VCC的滤波电容，C100、C103是逻辑电源VDD的滤波电容。R172，R181是自举电容C24，C30充电回路的限流自举电阻，防止电容过充、VS出现低于地电位的情况发生。

电阻R13，R23，R31，R37是IR2110输出通道到MOSFET管栅极间的限流电阻，取值为几十Ω，防止栅极电流DI／DT过大损坏MOSFET管。C23，C26，C29，C32是滤波电容，与电阻R13，R23，R31，R37组成RC低通滤波电路，对IR2110输出信号进行低通滤波。

功率场效应管IRF3205的栅－源极电压容限为±20V，而IR2110内部没有连接于栅极的限压元件，MOSFET漏极产生的浪涌电压会通过漏栅极之间的米勒电容耦合到栅极上击穿栅极的氧化层，所以在MOS管栅－源极之间加分压电阻和稳压二极管来箝位栅－源极电压，同时保护IR2110不被MOS管短路高压窜入损坏。稳压二极管D6，D10，D14，D18稳压在18V左右，电阻R14，R24，R35、R35对IR2110输出信号分压，有效降低栅极电压。

D5，D8，D13，D16是在IR2110发出关断信号时，给功率场效应管从导通状态切换到关断状态提供一个快速释放电荷通道的快恢复二极管。由于IR2110的导通传播延时典型值为120ｎS，关断传播延时典型值为94ｎS，仅仅相差26ｎS，快恢复二极管可进一步加快功率MOSFET的关断时间有利于增强桥臂开关管先关断后导通死区周期，防止同一臂上下两个功率场效应管同时导通短路烧毁。电阻R173，R174，R182，R183用于限制功率场效应管释放电流，防止大电流损坏IR2110［8］，取值为几Ω。D82，D83，D88，D89是用来钳位功率MOS－FET管开关过程中漏源极浪涌电压的稳压二极管。