单通道MOSFET或IGBT栅极驱动器集成电路IR2117摘要：IR2117是美国IR公司专为驱动单个MOSFET或IGBT而设计的栅极驱动器集成电路。文中介绍了它的引脚排列、功能特点和参数限制，同时剖析了它的内部结构和工作原理，最后给出了其典型应用电路图和应用举例。关键词：栅极悬浮自举欠压IR2117IR2117是美国IR公司专为驱动单个MOSFET或IGBT而设计的栅极驱动器，它采用高压集成电路技术和无闩锁CMOS技术，并采用■■■双直插式封装，可用于工作母线电压高达600V的系统中。其输入与：,MATCH_
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_1716275207006_0的CMOS电平兼容，输出驱动特性可满足交叉导通时间最短的'大电流驱动输出级的设计要求。其悬浮通道与自举技术的应用使其胡,可直接用来驱动一个工作于母线电压高达600V的、在高边或低端工作的N沟道MOSFET或IGBT。1引脚排列及功能IR2117采用标准的双列直插式DIR-8或小型双列扁平表面安装SOIC-8封装形式，这两种封装形式的引脚排列相同，其引脚排列如图1所示，各引脚的名称、功能和用法如表1所列。表1IR2117的引脚说明引脚号符号名称功能及用法1Vcc输入级工作电源端供电电源，抗干扰，该端应接一去耦网络到地2IN控制脉冲输入端直接按控制脉冲形成电路的输出3COM输入级地端及Vcc参考地端接供电电源Vcc地4,5NC空脚悬空6Vs输出级参考地端接被驱动的MOSFET源极或IGBT射极及负载端7HO驱动脉冲输出端通过一电阻接被驱动的MOSFET或IGBY的栅极8VB输出级工作电源端（高边悬浮电源端）当VB与Vcc使用独立电源时，接用户提供的电源，此时VB的参考地为VS而Vcc的参考地为COM。在两电源之间，电位应隔离。当VB与Vcc利用自举技术产生时，此端分别通过一电容及二极管接VS及Vcc2内部结构及工作原理IR2117的内部结构及工作原理框图如图2所示。它在内部集成有一个施密特触发器，一个脉冲增益电路，两个欠压检测及保护电路，一个电平移位网络，一个与非门，一个由两个MOSFET组成的互补功放输出级、一个RS触发器以及一个脉冲滤波器共九个单元电路。正常工作时，若IR2127的逻辑电源部分及输出电源部分不欠压，则来自用户控制脉冲形成单元的信号先由施密特触发器整形，再经脉冲增益环节放大后，由电平移位网络进行电平移位与匹配，再经RS触发器触发后由互补推挽输出级输出驱动外接的MOSFET或IGBT。一旦输入逻辑部分电源或输出功放级悬浮电源中有一个出现欠压，则两部分中将有一个输出信号被封锁而使输出驱动脉冲变为低电平。3主要设计特点和参数3.1主要设计特点IR2117在设计上很有特点，现述如下：(1)采用悬浮通道设计，内部自举工作可用来驱动从低压到600V工作母线电压中的MOSFET或IGBT；3.2极限参数下面是IR2117的极限参数：高边悬浮电源电压VB：-0.3〜625V；高边悬浮电源参考电压Vs：VB-25〜VB+0.3V；高边悬浮输出电压VHO：Vs-0.3〜VB+0.3V；逻辑输入部分工作电源电压Vcc：-0.3〜25V；逻辑输入电压VIN：-0.3〜Vcc+0.3V；(6)允许的参考电源电压上升率dVs/dt：50000V/“s(7)功耗：SOIC封装的功耗为0.625W；DIP封装的功耗为1W；(8)允许最高工作结温Tj：150°C；(9)存贮温度Tstg：-55〜150C；3戯也虫耳电琦3.3推荐工作条件IR2117的推荐工作参数如下:(1)高边悬浮电源电压绝对值VB：Vs+10〜10)焊接温度(焊接时间10s)TL：300C；Vs+20V；高边悬浮电源参考电压Vs：600V；高边悬浮输出电压VHO：Vs〜VB；逻辑电源电压Vcc：10〜20V；逻辑输入电压范围VIN：0〜Vcc;工作环境温度TA：-40〜125C。4应用4.1应用注意事项在使用IR2117时，首先应注意如下几点：若VB由Vcc采用自举技术得到，则接于引脚Vcc与VB之间的二极管应为超快恢复二极管，其反向耐压要大于600V。在使用自举技术产生VB时，接于VB与VS之间电容应为高稳定、低串联电感、高频率特性的优质电容，可选满足该要求的瓷片电容或钽电容，电容容量为0.1〜1“F均可，该电容量将随IR2117工作频率的提高而下降。利用IR2117可直接驱动电流容量较小的MOSFET或IGBT，但对电流容量大于100A以上的MOSFET或IGBT，etIR2117直接驱动就不合适了，此时应考虑对输出脉冲进行功插4于靳潼尉采扰酌丽議兩放。(4)可用来驱动工作母线电压不高于600V系统中的MOSFET或IGBT,但实际使用时应考虑回路中电感的存在以及Ldi/dt等因素引起的电压过冲，因此，通常应用于母线电压不高于400V(如国内电网对单交流整流后的310V)的系统中。可用来驱动高端或低端通道中的一个MOSFET或IGBT。从IR2117到被驱动的MOSFET或IGBT的引线应尽可能短，其往返引线长度应限于200mm以内，并应尽可能使用绞线或同轴电缆屏蔽线，最好将被驱动的MOSFET或IGBT与IR2117装于同一印制板上用印刷线条直接相连。典型应用电路图3给出了IR2117的典型应用电路，图中的二极管可选用MUR1100应用举例IR2117的结构及特点决定了它可用来驱动一个高端或低端MOSFET或IGBT，图4给出了应用IR2117驱动MOSFET而设计的斩波器的系统原理图，图中PWM的脉冲形成由专用集成电路TL494来获得，VB应用自举技术获得，图4(a)与图4(b)分别给出了IR2117用来驱动高端和低端MOSFET的主电路原理图。
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