ブラシレス DC モータ駆動回路のアプリケーション
IR の IR2110 チップはデュアル チャネル ゲート駆動、高電圧、高速パワー デバイス用モノリシック統合ドライバー モジュールです。小サイズ、低コスト、高い統合、高速応答、高電圧バイアスおよび強力なドライブ能力、によるパワー MOSFET と IGBT ドライブのこのブートス トラップの集積回路は、導入以来調整されています。スピードとパワー変換などのパワー ドライブ分野で広く使用されます。IR2110 は、単一の IR2110 を共有する Mosfet (上限と下限) の各ペアを許可するパワー デバイス、ロジック デバイスの管理要件を大幅に合理化する高度なブートス トラップ回路とシフト技術レベルを使用し、すべての IR2110s を共有することができます、独立した電源供給。典型的な 3 管式三相ブリッジ インバーター用 3 IR2110s 使用できます 3 本のブリッジ アームを駆動する 1 つだけ 10 v 20 v 電源を必要とします。この方法でドライブ回路と電源の数のボリュームが大幅に減少で工学、システム構造がシンプルに、システムの信頼性が向上しました。
1. 内部構造と IR2110 の機能特性
入力ロジック信号のヒン/林 1、出力信号 HO/ローを = = 1、MOSFET がオンのコントロールときホアヒン/林 = 0、HO/LO = 0、コントロール MOSFET がオフし、その SD 入力この双方向のドライブをブロックする使用できます。出力信号がブロックされます 2 つの駆動電圧は 8.3V 未満である場合、低電圧のためのオンチップ。出力ゲート駆動電圧 10 v から 20 v、範囲、その典型的なレベル変換時間: トン 120ns、Toff を = = 94ns。典型的なむだ時間は 10 ns です。デッド バンド回路を内蔵 MOS デバイスのターンオフ遅延によるストレートの腕伝導・ システムの信頼性が向上します。
2、ブラシレス DC モータ駆動回路
永久磁石ブラシレス DC モーターは、モーターの高性能永久磁石材料、モーター制御技術、パワー エレクトロニクス技術の発展と開発の新しいタイプです。それは、シンプルな構造、信頼性の高い操作、便利なメンテナンス、長寿命の利点があります。また、動作効率が高い、ない励起損失および DC モータの良い速度制御性能など、多くの利点があり、高電力密度、低速大トルクの特性もあります。そのアプリケーションが急速に成長した初期の軍事産業から航空宇宙、医療、情報、家庭電化製品、産業オートメーション。
3、ブートス トラップ ・ デバイスの選択
ブラシレス DC モータ電源駆動回路の低い腕の 3 ウェイのパワー管は Vcc (+ 15 v) IR2110 チップの内部 MOS 管によって制御とアッパー アームの 3 ウェイのパワー管のゲート駆動電力を充電しブートス トラップのキャパによって保存されました。citor。実現しました。図 3 のように、C1 と D1 は、ブートス トラップ コンデンサーとダイオード、それぞれで、C2 は Vcc のフィルター コンデンサー。第 1 四半期のターンオフ時に十分な電圧 (Vc1Vcc) に C1 が起訴されていることが前提です。ピン 10 (HIN) が高いと、ゲートとソース第 1 四半期の Vc1 を適用、C1 は Rg1 と Q1 のゲート ・ ソース コンデンサー、Cge1 を通して排出される、Cge1 が課金されます。この時、Vc1 は 1 つに相当することができます。電力源。ピン 10 (HIN) が少ない場合は Q1 のゲート電荷は Rg1、Dg1、Rx1 等によって急速に離されると Q1 がオフになっています。短い死んだ時間 (td)、別の IR2110 コントロールをオン、Q2 Vcc D1 と Q2、C1 を充電し、ループを繰り返し運転してブートス トラップ実装してすぐに C1 のエネルギーを補充します。
ブートス トラップ ・ コンデンサー C1 の電圧は、ブートス トラップの電圧が上記のヒン 8.3V まだ少ないとき、C1 が負荷で課金ゆっくり = 1、低電圧のためのオンチップ ロジックによって出力駆動信号がブロックされ、第 1 四半期は動作しません。コンデンサーを持ち上げるの選択は非常に重要です。不適切な場合は、チップに損傷を引き起こす可能性や正しく動作しないなります。ブートス トラップ ・ コンデンサーの容量は、駆動されるパワー MOSFET のスイッチング周波数、ターンオン ターンオフ デューティ サイクルとゲート充電電流に依存します。ブラシレス DC モータの駆動回路は MOSFET の電力管、操作の任意の時点でオンになって、アッパー アーム PWM 変調モードを採用、ブートス トラップ ・ コンデンサーの充電駆動回路の時間比が提供しています。駆動電源、時間がかかるし、ブートス トラップ コンデンサーは充電するのに簡単なので大きな容量値を選択することが可能です。この駆動回路は、1 uf のセラミックコン電解コンデンサーを選択します。
ダイオードの機能回路の D1 は、チップ損傷に Q1 がオンに Vcc 端子に逆転されてから過電圧を防ぐためです。D1 IR2110 電源に接続されているダイオードは、逆電圧駆動型のパワー MOSFET のバス電圧のピーク値より大きいに耐えるが必要です。ブートス トラップ ・ コンデンサーの両端に放電を防ぐためには、ダイオードは高周波高速リカバリ ダイオードを使用してください。FR107、その最大の逆回復時間は 500 ns、最大逆電圧 1000 v に耐えます。
IR2110 のターンオンおよびターンオフ伝送遅延時間が基本的に一致してターンオンの伝送遅延時間が 25 ターンオフ伝送遅延時間よりも長い ns、同じブリッジ アームのパワー管がないことを保証します。通過障害を回避するための操作中に同時にオンにします。発生します。さらに電力管、安全を向上するために \ 遅い上、高速 off\、抵抗の Rg とダイオード Dg は出力管のゲートに直列に接続それぞれ。IR2110 ドライブ パルスの立ち上がりは、Rg に依存します。Rg 値は大きすぎて急からドライブ パルスの立ち上がりエッジを防ぐためにはないが、大きすぎて、IR2110 を損傷する現在のドライブを引き起こすには小さすぎることがないです。
4 結論
この紙、IR2110 を設計、電源ドライバー チップに基づいてブラシレス DC モータ電源駆動回路および関連デバイスを選択され、設計されています。回路は、シンプルな構造、安定性と信頼性の特性を持ちます。プロトタイプのテストの検証は、この回路の実装が効果的で実現可能なことを示しています。
