Các ứng dụng trong Brushless DC Motor Drive mạch
IR của IR2110 chip là một mô-đun trình điều khiển tích hợp khối thiết bị năng lượng kênh, cổng điều khiển, cao áp, tốc độ cao. Do kích thước nhỏ, hội nhập với chi phí thấp, cao, phản ứng nhanh, điện áp cao thiên vị và khả năng lái xe mạnh mẽ, này bootstrap vi mạch cho điện MOSFET và IGBT ổ đĩa đã được điều chỉnh kể từ khi giới thiệu. Sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực ổ điện như chuyển đổi tốc độ và sức mạnh. IR2110 sử dụng tiên tiến bootstrap mạch và mức độ thay đổi công nghệ rất đơn giản hóa các yêu cầu kiểm soát thiết bị logic cho các thiết bị điện, cho phép mỗi cặp MOSFETs (trên và dưới) để chia sẻ một IR2110 duy nhất, và tất cả IR2110s có thể chia sẻ một cung cấp độc lập năng lượng. Cho một điển hình 3-ống 3 pha cầu inverter, ba IR2110s có thể được sử dụng để lái xe ba cầu cánh tay, đòi hỏi phải chỉ có một 10V để cung cấp điện 20V. Bằng cách này, khối lượng của mạch điện ổ đĩa và số lượng các nguồn năng lượng được giảm đáng kể trong kỹ thuật, cấu trúc hệ thống là đơn giản và đáng tin cậy của hệ thống được cải thiện.
1. bên trong cấu trúc và các đặc điểm chức năng của IR2110
Khi logic đầu vào tín hiệu HIN/LIN = 1, tín hiệu đầu ra HO/LO = 1, kiểm soát MOSFET được bật; Khi HIN/LIN = 0, HO/LO = 0, kiểm soát MOSFET được tắt, và SD của đầu vào có thể được sử dụng để ngăn chặn ổ đĩa hai chiều này. Nếu lái xe áp hai ít hơn 8.3V, tín hiệu đầu ra sẽ bị chặn trên chip do thấp. Đầu ra cổng ổ áp khoảng 10V-20V, và thời gian chuyển đổi cấp đặc trưng của nó là: tấn = 120ns, Toff = 94ns. Điển hình thời gian chết là 10ns. Circuit ban nhạc dead được xây dựng trong ngăn dẫn straight-arm gây ra bởi sự chậm trễ turn-off thiết bị MOS và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.
2, brushless DC motor drive mạch
Nam châm vĩnh cửu brushless DC motor là một loại mới của động cơ được phát triển với sự phát triển của hiệu suất cao nam châm vĩnh cửu vật liệu, công nghệ kiểm soát động cơ và điện điện tử công nghệ. Nó có những lợi thế của cấu trúc đơn giản, hoạt động đáng tin cậy, thuận tiện bảo trì và cuộc sống lâu dài. Hơn nữa, nó có nhiều ưu điểm như hiệu suất hoạt động cao, không có kích thích rụng và tốc độ tốt quy định hiệu suất của động cơ, và cũng có những đặc điểm của quyền lực cao mật độ, tốc độ thấp và mô-men xoắn lớn. Ứng dụng của nó đã phát triển nhanh chóng từ các ngành công nghiệp quân sự đầu tiên vào vũ trụ, y tế, thông tin, điện tử và tự động hóa công nghiệp.
3, lựa chọn thiết bị bootstrap
Brushless DC motor điện ổ mạch, ba chiều điện ống của cánh tay thấp hơn được điều khiển bởi ống MOS nội bộ của các chip IR2110 bởi Vcc (+ 15V), và cổng ổ điện ba chiều điện ống trên cánh tay của trả và được lưu trữ bởi bootstrap capa citor. Nhận ra. Như thể hiện trong hình 3, C1 và D1 bootstrap tụ và diode, tương ứng, và C2 là tụ lọc một số Vcc. Người ta cho rằng C1 có bị tính tiền với một điện áp đầy đủ (Vc1Vcc) trong turn-off Q1. Khi pin 10 (HIN) là rất cao, Vc1 được áp dụng giữa cổng và nguồn gốc của Q1, C1 thải qua Q1 Rg1 tụ nguồn cổng Cge1 và Cge1 phải trả. Tại thời điểm này, Vc1 có thể tương đương với một. nguồn năng lượng. Khi pin 10 (HIN) thấp, Q1 gate phí nhanh chóng được phát hành bởi Rg1, Dg1, Rx1, vv, và Q1 bị tắt. Sau một thời gian chết ngắn (td), một IR2110 điều khiển Q2 để bật, Vcc phí C1 qua D1 và Q2, và nhanh chóng bổ sung dưỡng chất năng lượng cho C1, do đó các vòng lặp liên tục thực hiện lái xe bootstrap.
Nếu C1 chậm trả bằng tải, khi điện áp của tụ điện bootstrap C1 là vẫn còn ít hơn 8.3V khi điện áp bootstrap trên HIN = 1, lái xe ra tín hiệu sẽ bị chặn bởi logic trên chip do thấp và Q1 sẽ không làm việc. Sự lựa chọn của nâng tụ điện là rất quan trọng. Nếu bạn chọn không đúng cách, nó sẽ gây thiệt hại cho các chip hoặc không hoạt động đúng. Dung lượng của tụ điện bootstrap phụ thuộc vào điện MOSFET chuyển đổi tần số được điều khiển, turn-on và chu kỳ nhiệm vụ turn-off và gate phí hiện tại. Kể từ khi động cơ brushless lái mạch có một điện MOSFET ống quay bất cứ lúc nào hoạt động, và hệ thống thông qua cánh tay thượng PWM điều chế chế độ, bootstrap tụ tính tỷ lệ thời gian trong các động mạch được cung cấp. Cung cấp năng lượng lái xe mất một thời gian dài, và tụ bootstrap là dễ dàng để tính phí, do đó, nó có thể chọn một giá trị điện dung lớn hơn. Mạch này lái xe chọn 1uF tụ điện điện phân.
Các chức năng của các diode D1 trong mạch là để ngăn chặn quá nhiều cấp điện áp từ được đảo ngược vào nhà ga Vcc khi Q1 được bật để gây thiệt hại các con chip. Các diode D1 nối để cung cấp năng lượng IR2110 phải có một đảo ngược chịu được điện áp lớn hơn điện áp xe buýt cao điểm của hướng điện MOSFET. Để ngăn chặn các tia lửa ở cả hai đầu tụ điện bootstrap, các diode nên sử dụng một diode phục hồi nhanh chóng tần số cao. FR107, thời gian phục hồi ngược tối đa của nó là 500ns, đảo ngược tối đa chịu được điện áp của 1000V.
Turn-on và turn-off truyền sự chậm trễ thời gian của IR2110 về cơ bản là phù hợp, và thời gian trễ truyền dẫn turn-on là dài hơn thời gian trễ truyền dẫn turn-off 25 ns, đảm bảo rằng ống điện của cánh tay cầu cùng không đồng thời bật trong quá trình hoạt động, qua đó tránh qua thất bại. xảy ra. Để tiếp tục cải thiện an toàn, ống điện \ chậm trên và nhanh chóng-off\, điện trở Rg và diode Dg tương ứng được kết nối trong loạt tại cửa của ống điện. Cạnh IR2110 ổ đĩa xung, tăng tùy thuộc vào Rg. Giá trị Rg không phải là quá lớn để ngăn chặn các cạnh tăng của lái xe xung được dốc, nhưng nó không phải là quá nhỏ để có thể gây ra các ổ đĩa hiện tại là quá lớn để có thể làm hỏng IR2110.
4 kết luận
Trong giấy, brushless DC động cơ điện ổ điện dựa trên chip điều khiển điện IR2110 được thiết kế và các thiết bị liên quan đến lựa chọn và thiết kế. Mạch này có các đặc điểm của cấu trúc đơn giản, ổn định và độ tin cậy. Xác minh trên chiếc nguyên mẫu thử nghiệm cho thấy rằng việc thực hiện mạch này là hiệu quả và khả thi.
