大学生毕业设计电路IR2153及应用.pdf

6 国外电子元器件 1998年第9期1998年9月电源专辑 1 概述 IR2153是一种高压 高速 带有高低端驱 动的半桥驱动器 该器件前级可调振荡器的功 能与大家熟知的555时基电路相似 驱动器的 输出带有缓冲单元 可设定内部死区时间 防止 桥路中的两只功率开关管直通 高 低端管子 具有延时匹配 适用于占空比为50 的场合 该器件可驱动N沟道功率MOSFET或IG2 BT IR2153具有以下特点 带自举二极管的浮动设计 最大耐压为 600V 允许瞬时负压 欠压保护 内部振荡器频率可调整 高 低通道匹配的死区时间 起动电流很小 仅为90 A 高 低通道的关断功能 低通道输出电压波形与RT端电压波形 相同 2 内部结构及引脚功能 IR2153内部由放大器 触发器 逻辑控制 电路 驱动器及功率电路等构成 如图1所示 该器件采用双列8引脚封装 引脚定义及形式 如图2所示 脚1 VCC 低端逻 辑和内部MOS管的门 极驱动电源电压 脚2 RT 振荡器 定时电阻输入端 此端 电压波形与半桥高端 脚 7 相同 脚3 CT 振荡器 新特器件应用 节能灯驱动电路IR2153及应用 湖北省电子产品质量检验所胡大友 摘要 IR2153是美国国际整流器公司 IR 推出的电子镇流器控制专用集成电路 本文描 述了IR2153的主要特点 引脚功能 简要介绍了该器件的电气参数 并着重讲述了实际 应用电路 关键词 电子镇流器驱动IR2153应用 图2IR2153引脚图图1IR2153功能框图 1995 2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co Ltd All rights reserved 7 节能灯驱动电路IR2153及应用 定时电容输入端 应用时 该脚和COM 脚 4 之间应接一电容 以便调整振荡器频率 f 1 1 4 R T 75 CT 式中 75 是输出级的等效电阻 脚4 COM 低端返回端 脚5 LO 低端门极驱动输出端 脚6 VS 高端浮动电源返回端 脚7 HO 高端门极输出驱动端 脚8 VS 高端MOS管门极驱动浮动电 源 3 电气参数 3 1极限参数 IR2153的极限参数如表1所列 3 2静态电气参数 IR2153的静态电气参数如表2所列 3 3动态电气参数 IR2153的动态电气参数如表3所列 4 器件应用 4 1典型应用电路 IR2153可驱动MOSFET或IGBT 典型 应用电路如图3所示 图4 图5 图6分别为电 路的输入 输出波形 开关时间波形及死区时间 波形图 表1 IR2153的极限参数 参数名称符号 参数值 最小值最大值 单位 高端浮动电压VB 0 362V 高端补偿电压VSVB 25VB 0 3V 高端输出电压VHOVS 0 3VB 0 3V 低端输出电压VLO 0 3VCC 0 3V RT电压VRT 0 3VCC 0 3V CT电压VCT 0 3VCC 0 3V 电源电流ICC 25mA RT输出电流IRT 55mA 耗散功率PD 1 0 0 625 W 存贮温度TS 55150 焊接温度 10s TL 300 表2 IR2153的静态电气参数 参数名称符号 参数值 最小典型最大 单位条件 振荡频率fOSC 20 0 100 kHz RT 35 7k RT 7 04k 2 3VCC阈电压VCT 8 0 V 1 3VCC阈电压VCT 4 0 V RT输出高电压VRT 0100 200300 mV IRT 100 A IRT 1mA RT输出低电压VRT 2050 200300 mV IRT 100 A IRT 1mA 输出高电压VOH 100mVIO 0A 输出低电压VOL 100mVIO 0A 表3 IR2153的动态电气参数 参数名称符号 参数值 最小典型最大 单位 开通时间tr 80 ns 关闭时间tf 35 ns 高端输出电压tsd 660 ns 低端输出电压DT 1 2 s RT占空比D 50 1995 2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co Ltd All rights reserved 8 国外电子元器件 1998年第9期1998年9月电源专辑 图3IR2153典型应用电路 图5开关时间波形 图4输入 输出波形 图6死区时间波形 4 2实用电路 IR2153可应用于高性能电子镇流器 实际 电路如图7所示 4 2 1功能描述 该电路由功率因数校正电路 镇流器控制 电路 谐振输出电路和保护电路等部分组成 功率因数校正器采用电流连续型升压变换器 镇流器控制电路为传统的RCL串并联谐振控 制电路 适用于多种类型的灯管 保护电路包 括灯管的电流检测和逻辑比较电路 实现安全 断开和平滑再启动的电路等 4 2 2电子镇流器电气特性 图7所示的电子镇流器的电气特性如表4 所列 4 2 3镇流器控制电路 镇流器控制电路由IR2153 IC3 和R18 表4 电子镇流器电气特性表 参数名称参数值单位 灯管类型2 32 T82 40 T12 输入功率6580W 输入电流 120V AC 0 550 67A 预热输出频率6045kHz 预热输出电压300300VP 预热时间1 02 0s 输出频率5035kHz 输出电压100100V 交流输入电压90 275V AC 50 60HzV 直流输入电压100 350V 温度0 70 功率因数0 99 谐波总含量 15 最大输出电压650VP 1995 2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co Ltd All rights reserved 9 R19 R20 C12 C13 C15 D10 M 3等构 成 通过控制MOSFET实现灯管预热 点亮和 运行 在预热阶段 控制电路以固定的频率驱 动半桥电路中的MOSFET管 使灯管的阴极 加热到适当的发光温度 保证灯丝及灯管具有 较长的使用寿命 预热后 驱动信号的频率迅 速降低 超过谐振频率到达最后的工作频率 在 这个过程中 灯管以额定功率工作 不同阶段 的频率由IR2153外接的RT和CT值决定 C13和C15串联决定预热频率 f ph C13 C15 1 4 R 20 C 13 C 15 当C12两端的电压达到D10的导通电压 时 M3导通 C15被短路 此时的工作频率为 运行频率 即 frun 1 1 4 R 12 C 13 4 3应用注意事项 IR2153内部VCC和COM脚之间有一个齐 纳箝位二极管 通常可将整流后的电源电压经 一高阻值电阻加到器件的VCC脚 并在VCC脚和 COM脚之间加一个去耦电容器 应该特别注 意的是 该电路不能用输出电压高于UCL AM的 低输出阻抗的直流电源供电 编者注 有对此器件感兴趣者 请与依安达中国有 限公司联系 电话 010