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国产半桥驱动芯片SLM2110S试用记
阅览: 7650 |  回复: 24 楼层直达

2018/11/15 09:06:56
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萧山老寿[荣誉版主]
威廉希尔币:262 | 积分:18 主题帖:85 | 回复帖:272
LV9
军长
此帖被设为精华,作者+10积分

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    IR公司的IR2110S,是一片非常老练的半桥驱动芯片,许多运用于半桥或全桥开关威廉希尔或逆变威廉希尔上。我在300-3000W的逆变器上曾用过许多,功用一向不错,电路简略,驱动卡能够做得很小,且短路维护功用非常好用,只需你前面的维护电路规划妥当,一般都能够作业得非常牢靠,我从来没有由于2110S的原因焚毁过H桥。
前些日子,在朋友的介绍下,我拿到了一款国产的 2110S,全名是:SLM2110S。芯片封装和IR2110S彻底相同,引脚方位也彻底相同,也便是说,能够直接代替IR2110S运用。试着探问了一下价格,听说比IR原厂的能够廉价20%左右,在现在本钱竞赛非常激烈的时代,这个真实太有吸引力了,所以,我打当作一番实践运用测验。
由于没有得到厂家的内部结构图,所以只得先从厂家供给的pdf文档下手,大致了解一下芯片的硬目标。

下图是 IR2110S的首要目标:耐压500V,驱动电流2A,


    下面是 SLM2110S的首要目标:耐压600V,驱动电流达2.5A,比IR2110S还要略微大一点。仅仅注册关断时刻略长一点。而最大延时,这二个芯片也相同。


    下图为外观封装相片,封装规范和 IR2110S彻底相同:


下图为IR2110S典型运用原理图,由于能够直接替换,所以,SLM2110S的测验线路能够不必新开发,而直接在原IR2110S的驱动卡上替换测验。


上图中左面是SPWM信号发生器,运用的是EG8010,这个芯片咱们都非常了解,这儿不再详谈了。右边上图IC3是H桥高频半桥驱动电路,右边下图IC4是低频半桥驱动电路。二个2110S的13脚是来自短路和过载维护电路的关断信号,当H桥的负载呈现反常时,来自维护电路的关断信号能敏捷关断驱动器的SPWM输出,起到维护H桥的作用。由于2110S内部的输出级也是选用半桥输出电路,所以,输出级的上管供电选用了自举供电办法,在2110S的外围电路中各有一组自举威廉希尔,如上图中的D2,C10和D3,C15,其作业原理这儿不再剖析了。


这次测验是在一台2500W的逆变器上进行的,驱动的功率管是K75T60,最大功率能够到3000W,K75T60的输入电容参数见下表:


    我把逆变器上的原驱动卡拆下来,焊下原先的IR2110S,换上SLM2110S,再把驱动卡装到主机的主板上,直接开机,竟然一次成功,逆变器正常输出,简直没有费周折,SLM2110S直接代替IR2110S开始成功。 
下面是在SLM2110S运行时,测得的驱动波形相片,以供咱们参阅。相片中的“上管丈量”首要是检测上管自举供电是否正常。


上图是高频臂上管SPWM驱动波形,作业正常,没有显着尖锋和搅扰。


这是低频臂下管的驱动波形。




上图是高频臂上管的丈量参数,自举电压14.6V。



这是下管的丈量参数,驱动电压15.6V,上管自举电压要比它低1V,归于正常规模。



上图为高频臂带载时的米勒渠道。



上图为低频带载时的米勒渠道。


    经几个小时带载测验,作业一向很正常。还有一个问题,肯定是咱们非常重视的,便是SLM2110S的维护机制。限于条件,我没有办法测验13输入关断信号后到SPWM截止输出这段时刻值。我在逆变器正常作业的状况下,做了20屡次短路测验,状况悉数正常,没有呈现H桥烧管和SLM2110S失效现象。

为了更直观的了解SLM2110S的功用,我又把驱动卡装上 IR2110S芯片,一起测验IR2110S的驱动波形,此举意图是为了把SLM2110S和  IR2110S驱动波形做一个直观的比较。


上图是SLM2110S和IR2110S高频臂带载状况下驱动波形比照(测验时X轴时刻不同),从波形看,这二种芯片的米勒渠道没有太大的差异,简直相同。




上图是低频臂带载状况下,二种芯片的米勒渠道比照,根本共同,没有实质的差异。



这是低频臂驱动波形比照。


这是高频臂驱动波形比照。

依我之见,象2110这样的芯片,一个要害的问题,便是牢靠性,这个也是从前国产芯片的软肋。在和厂家工程师沟通时,他说,SLM2110S的实践耐压值能够到800V。佛山张版在看了我测的驱动波形后说:从波形看,SLM2110S的驱动才能的确比IR2110S要强一些。以张版的经历,他说推进每臂2个FGH60N60SFD,  下表是FGH60N60SFD的输入电容。

假如每臂二个FGH60N60SFD,做好散热,那么逆变器功率能够到4000-5000W。由于2110加负压比较费事,所以,我从前在规划逆变器时,总以为大功率的机器,H桥驱动必定要加负压,这样能够把米勒渠道下移到0位线以下,这样比较安全。其完成在新式大功率IGBT管子的呈现,输入电容能够越做越小,看来我的规划理念也要更新了。
张版从前对2110有一个扩展运用,便是在2110上加了电流扩大(图腾电路),H桥每一臂推到3个FGH60N60SFD,总共12个管子,输出功率做到6000W。下图是我画的2110加图腾的电路,我没有实践试过,有爱好的朋友能够试试,应该会成功。

    最终,我还有一个主意,想在工频机上试试SLM2110S,中小功率的工频机,母线电压不高,作业环境没有高频机这样“险峻”,应该会作业得更轻松。下图是我规划的工频逆变器驱动卡,维护计划用的是检测功率管饱满压降再封闭2110输出的计划。现在现已换上了SLM2110S,由于主机板找不到了,一时无法测验,只得待今后新的主板装好后再试了。




    好了,我的贴子到这儿要收尾了,最终说几句,诚心期望国内厂家能多多研制一些国产化的芯片,不管是自主开发也好,拷贝也罢,只需不涉及到人家的专利,真实是多多益善,由于价格下来了,只需产品牢靠,国内整机厂家谁还会去用洋货。所以说,这的确是一件利国利民的功德啊!

  还有,2110在实践运用中,有一些技巧问题,例如,对布线和自举电路参数的规划,也有必定的要求,这些问题有经历的工程师能够多多沟通,不然,在制造功率大的逆变器时,会遇到一些问题。这是后话,今后再谈。


标签 IC 全桥/半桥
2018/11/15 09:18:18
2
tianyao9393
威廉希尔币:347 | 积分:11 主题帖:9 | 回复帖:110
LV5
营长
这个芯片我也测验过,假如芯片供电是15V供电,输出正弦波的过零有太大的显着毛刺,换上进口的2110就没那问题,次芯片坑搅扰性有待进步,
2018/11/15 11:02:42
3
Sillumin半导体
威廉希尔币:0 | 积分:2 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
战士
 欢迎各类厂家索样,有需要的话发私信给我。 
2018/11/15 22:42:16
4
liaodeqing18
威廉希尔币:34 | 积分:0 主题帖:11 | 回复帖:91
LV4
连长
SLM2110S类型没有见过
2018/11/16 08:22:53
6
黄丙元
威廉希尔币:35 | 积分:3 主题帖:5 | 回复帖:282
LV6
团长

这种块子也有其他厂家在拷贝。能驱动多少MOS管、IGBT,与驱动的频率有很大联络。

2018/11/16 08:18:57
5
桔子红了
威廉希尔币:3 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:24
LV3
排长
这个咱们在批量用,还能够。我做6000瓦直接驱动12个60B65
2018/11/16 11:24:49
7
liaodeqing18
威廉希尔币:34 | 积分:0 主题帖:11 | 回复帖:91
LV4
连长
我遇到过驱动难的问题 460场管四个驱动不了烧2个管,驱动75n75的小管能够驱动一臂5对管总共20个管轻松驱动
2018/11/17 13:05:07
8
zhiyiyunmeng
威廉希尔币:0 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:211
LV5
营长
EG3112我在运用半桥开关威廉希尔和电动车无刷驱动器在运用。
2018/11/17 18:31:41
9
hmy123456
威廉希尔币:21 | 积分:3 主题帖:9 | 回复帖:260
LV6
团长
K75N60做3000瓦是不是有点保存了?论坛中许多人用80N60做3000瓦,我手头有FGH75N60  RJH65T14 这些参数都比80N60大,我没玩过高频逆变,预备年后搞个,坛友们MOS管47N60预备搞3000瓦,76N60搞4000瓦不知道咋样?别的同规范的IGBT和MOS管比较能做的功率是不是IGBT的小些。都说IGBT没有MOS管耐过流
2018/11/19 10:44:35
10
hzx6176
威廉希尔币:9 | 积分:7 主题帖:3 | 回复帖:16
LV4
连长
47N60 是超结型的MOS管 Rds on 比较小,过电流才能强,适合做高频的PFC之类的运用。但其体二极管的反向恢复时刻又太大,做H桥时,导通驱动电阻不能太小,不然呈现上管导通时下管二极管还没关断的短路景象。所以,超结型的MOS管在做H桥运用时发挥不了其高速的特性,只能发挥其Rds on小的特性。也便是说:导通损耗能够做下来,开关损耗欠好做小。
2018/11/19 14:20:00
11
terrydl
威廉希尔币:813 | 积分:1 主题帖:0 | 回复帖:49
LV4
连长
SLM2110S在功用代替上仍是能够,细节上与IR2110S还有些不同,期望国产能够做好、做强
2018/11/20 10:34:53
12
萧山老寿[荣誉版主]
威廉希尔币:262 | 积分:18 主题帖:85 | 回复帖:272
LV9
军长
     2110的运用,有些工程师遇到一些问题,比方,在大功率驱动的运用时,呈现输出正弦波变形,或许后级功率管反常发热等等。我的体会是,要在考虑2110输出才能的根底上规划逆变器,这款国产的SLM2110,其输出才能要比IR2110大一些,这就要求外围的自举电路能供给多的电能,所以,自举电容的容量不能太小,主张最少要取22-47UF;驱动板内部的15V和5V供电的滤波必定要到位,主张滤波电容不能小于100UF,周围再加104退藕;主板的规划必定要讲究,大电流的走线必定要直和简,不能绕来绕去,逆变器的前级和后级一般都处在硬开关状况,搅扰成分很大,所以,怎么削减搅扰是工程师必定要考虑的问题。驱动线不能太长,和功率管的G极要就近衔接;后级功率管母线和地之间必定要加质量牢靠的CBB吸收电容等。关于更大功率的驱动,能够在2110的输出端加电流扩大电路(图腾柱输出),并用几路阻隔威廉希尔独立供电。
2018/11/29 20:56:47
13
zz052025
威廉希尔币:1667 | 积分:36 主题帖:23 | 回复帖:1487
LV9
军长
这是哪个品牌的IC?
2018/12/02 21:33:07
14
firefox886
威廉希尔币:233 | 积分:5 主题帖:9 | 回复帖:645
LV9
军长
有没有样片啊?整两片玩玩!
2018/12/04 18:25:44
15
Sillumin半导体
威廉希尔币:0 | 积分:2 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
战士
能够联络咱们的代理商, 695997391 余先生 联络办法18938032507
2018/12/04 21:16:06
16
水乡威廉希尔
威廉希尔币:213 | 积分:46 主题帖:9 | 回复帖:633
LV9
军长

这个图中的SLM2110米勒渠道那里,比IR2110那里振动大一点?是什么原因?有没办法改进?

这个安森美的FAN7392是不是也能够驱动逆变器?3A电流

2018/12/04 21:29:57
17
水乡威廉希尔
威廉希尔币:213 | 积分:46 主题帖:9 | 回复帖:633
LV9
军长
老寿有6年没发贴了,是不是又出山了?
2018/12/05 09:04:30
18
tianyao9393
威廉希尔币:347 | 积分:11 主题帖:9 | 回复帖:110
LV5
营长
你还有脸来这个回复帖子哦,我记住你当年质疑他的著作,骂的适当凶猛。上图波形你都不了解,可想而知你对大功率驱动更不了解,水平在1000W开关威廉希尔以内。
2018/12/05 20:34:06
19
水乡威廉希尔
威廉希尔币:213 | 积分:46 主题帖:9 | 回复帖:633
LV9
军长

就事论事,我没必要说的清澈见底,让他人来说更好,事隔多年,时过境迁,我也没有去顶嘴他人,仅仅好久没看到老寿发贴了,

所以感觉很新鲜,这个米勒渠道效应那里振动大,是国产芯片的通病,德州TL3845和国产3845比照,就能看出有这个现象,

ZVS能够消除米勒效应,L6599做的半桥LLC就没这个现象。

都这么多年了,还有人记住我,不过我做多大功率,另你绝望了,我做48V 25A~30A的充电器(1.5KW),APFC+硬开关全桥,UCC28070+SG3525,

做多大功率不代表什么,做多大功率要看客户需求.

我把我的全桥驱动部分传上来过,有许多人看过我的全桥驱动部分,后来出于公司在产产品,

没过几天,我就把图删掉了。

IR2110后边加三极管扩流我也试过,加了三极管之后,驱动才能变差,先试TIP41   TIP42对管,后试TIP122  TIP127对管,TIP的三极管试过许多,作用欠好,不知道是不是三极管问题.

三极管做全桥的图腾驱动电流有限,下降沿不抱负,我的全桥是P MOS+N MOS共D极驱动,比三极管的波形美丽多了

2018/12/06 10:22:57
20
tianyao9393
威廉希尔币:347 | 积分:11 主题帖:9 | 回复帖:110
LV5
营长
功德不出门,坏事记终身,广阔威廉希尔网网友都会深深记住你。会两把刷子真的不要太自豪,论坛大把人才,都是以学习心态上来看帖子沟通的,说太重的话真的没必要。  米勒发生的原因有许多原因的:管子的结电容巨细,开关频率,拓扑结构,驱动电阻巨细,输入电压凹凸,还有作业在高强度的电磁辐射也会发生。半桥与单管发生比较好处理,
2018/12/06 10:27:57
21
水乡威廉希尔
威廉希尔币:213 | 积分:46 主题帖:9 | 回复帖:633
LV9
军长

只需是MOS导通前,管子的DS有电压,都会有米勒效应,

要想没有米勒效应,只需ZVS了

2018/12/07 21:06:07
22
世纪逆变
威廉希尔币:43 | 积分:13 主题帖:23 | 回复帖:308
LV8
师长
寿工重出威廉希尔网,又给网友带来了热情与生机,祝贺祝贺 
2018/12/11 14:39:49
23
Unknown你好
威廉希尔币:30 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:12
LV2
班长
感谢寿教师的共享,等待新著作,也会继续重视的
2018/12/11 14:40:35
24
金鱼1
威廉希尔币:0 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:16
LV3
排长
很久没看到过寿教师的新帖子了,等待今后更多的好帖子
2019/04/10 15:49:36
25
asd348262342
威廉希尔币:0 | 积分:0 主题帖:14 | 回复帖:153
LV5
营长
寿教师出的都是精品,这个2110用起来反响还不错
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