该帖子详细介绍了IRS2153 IC的数据表、规格、pinout配置和一些应用电路,IRS2153是德州仪器的半桥IC。这种半桥驱动的独特特点是,它不需要依赖外部逻辑源进行操作,而是允许通过一个简单的RC网络配置自己的振荡器。
IC IRS2153(1)D是一种半桥mosfet驱动芯片,实际上可以用于许多不同的有趣的电路应用,如升压变换器,太阳能紧凑型逆变器,如果其中两个耦合,甚至可以配置为全桥mosfet驱动电路。让我们更多地了解这个有趣的设备。
主要电气规范
在我们讨论这种芯片的潜在应用之前,让我们先了解一下它的几个主要特性:
- 该芯片的设计可承受高达600V DC (15.4 V齐纳钳在VCC上)的电压。
- 由一个内部内置的振荡器电路与50%固定占空比,而它的频率可以简单地确定通过两个外部R/C组件(CT, RT可编程振荡器)。
- 由一个内置的高侧驱动网络组成,它允许高侧mosfet(上mosfet)具有所需的基本启动栅电压的防故障导电。
- 允许外部关闭功能,仅仅通过增加一个额外的晶体管级IC (CT引脚非锁存关闭(1/6 VCC)。这一特性对于自动电流或电压调节至关重要的应用非常有用。
- 该芯片还包括一个微功率启动功能,确保在相对最小的电压和电流条件下保证初始化。
- 内部死时间特征确保输出之间的完美分离,以防止故障操作。
- 所有的引脚在内部都有ESD保护,以保护芯片在包装和处理过程中不受静电电压的影响。
IC基本电路配置
理解半桥驱动IRS2153(1)D的Pinouts
上图为所提出的半桥IC的标准电路配置,其引脚功能可理解为:
引脚#1是IC的Vcc,并在内部钳位到15.4V,以保护IC免受高电源电压。
RC网络由RVCC和CVCC有两个重要的功能——电阻帮控制当前在电容器内部稳压芯片提供了启动延迟,以便输出与零逻辑能够启动,直到内置振荡器已经开始振荡。
电阻Rt和Ct跨引脚#2,3,4是外部RC网络,决定振荡器的频率(占空比固定为50%内部)。
确定振子频率可采用以下公式:
f = 1/1.453× Rt × Ct
引脚4是IC的接地端子。
引脚7和引脚5是IC的高侧和低侧输出,这意味着引脚7驱动连接电源电压的mosfet,而引脚5负责驱动连接地轨的mosfet。
引脚#8端接Cboot电容,确保HO和LO永远不会在一起进行,并根据需要提高引导电压用于IC的HO引脚。
应用注释:
这种集成电路的主要应用在于逆变器和变换器的拓扑结构。
一个标准的逆变器应用设计如下图所示:
上图中使用IRS2153 IC的简单逆变器设计可以用于驱动来自12V电源的节能灯。
这里消除了Cboot特性,因为配置是一个普通的中心抽头型逆变器,由于这里没有高边mosfet网络,不需要启动供电。
变压器可以缠绕在任何标准的27mm e型铁氧体组件上,如下所示。
关于完整的数据表,你可以参考下面的帖子:
irf.com/product-info/datasheets/data/irs2153d.pdf
奥卢塞贡说
你好赃物,
IRS2153与IR2153是否相同?
Swagatam说
你好,Olusegun,根据它们的数据表,它们的规格看起来几乎一样
Swagatam说
请在感应加热器文章下问这个问题,我将尽力解答!
拉吉夫Divakaran说
先生,一个ir2153可以驱动多少对mosfet(例如IRFP460) ?
Swagatam说
任意数量的mosfet可以并行添加
克劳斯说
非常感谢先生的精彩解释,这是我在网上找到的最好的解释。
我正在试着了解H桥是如何工作的。我的目标是建立一个小型的sstc。我尝试过ZVS Mazzilli,但几乎所有的时间我最终烧毁了我的mosfet。
我想在LT Spice中模拟这个电路,但IRS2153不在模型中。你知道哪里可以买到吗?
非常感谢,再次感谢您的详细解释。它帮助了像我这样的初学者。
Swagatam说
谢谢你,克劳斯,感谢你的想法,很高兴你喜欢这篇帖子!
对于仿真软件我没有太多建议,因为我自己并不依赖这些设备……相反,我更喜欢实际地测试电路,并实际地解决问题。
IRS2153类型的设计是由数据表工程师证明的,所以毫无疑问,他们将正确地工作,如果一切都放在正确的组装。
埃德加多·colmenares说
朋友们可以用这个电路来感应110伏的电流
Swagatam说
是的,上面的集成电路可以用作感应加热器的应用。在下面的文章中可以看到一个设计示例:
//www.addme-blog.com/solar-induction-heater-circuit/
塞萨尔加西亚说
如何在过流情况下停止芯片?
Swagatam说
通过在集成电路的引脚3上添加以下技术
如何制作可调限流电路
穆克什她说
亲爱的先生,
我想在电子镇流器应用中使用IRS2153D(适用于T8/36W荧光灯管)。你能给我同样的电路图吗?电源电压:230 vac。
电子镇流器的其他功率(如:T8:58W,80W等)有什么计算公式吗?
在这方面,您的迅速回复将非常感谢。
Swagatam说
你好,Mukesh,在下面的文章中有一些相关的例子,你可以参考详细的信息。
//www.addme-blog.com/make-efficient-electronic-40-watt-tube/
sedigh侯赛因说
嗨,亲爱的先生,我想知道高侧mosfet是否通过引脚7和引脚6打开,或者它不是通过引脚7和L和R打开,我的意思是第一张照片
请原谅我打扰你
Swagatam说
嗨,是的,高侧mosfet通过pin7/6开关。RL为连接负载
尼帕尔说
我们不需要一个电阻器在门和源之间吗?
提前谢谢。
Swagatam说
您可以添加它以提高安全性!
尼帕尔说
谢谢Swagatam。
你能给我一个关于DIY变压器的视频/文章的链接吗?
Swagatam说
嗨,Madhav,目前我没有DIY变压器的视频。
胜利说
上次评论是很久以前的事了。我希望我能尽快回答。
请我需要正确地理解这个ic ir2153。我想用它作为开关模式电源,我不知道如何去高侧和低侧mosfet。这里可以使用哪种类型的mosfet ?在增强型场效应晶体管和耗尽型场效应晶体管之间,哪一个是最合适的?
为什么我们需要连接高边mosfet的源到低边mosfet的漏极,正如ir2153电路所示。
Swagatam说
你要找什么类型的电路,半桥式还是全桥式?
你将需要增强型mosfet,如果频率高,Cboot电容可以是1uF。
胜利说
我想建立一个电源与半桥mosfet连接。
没有计算cboot的公式吗?
还有,什么是供电电压范围的ir2153。
ir2153有不同版本的ir2153d和ir2153(s)吗?
请您也解释一下为什么我们需要将高边mosfet的源和低边mosfet的漏极连接在一起。你就不能把他们分开吗?
Swagatam说
这里有一个公式:
//www.addme-blog.com/wp-content/uploads/2019/01/full-bridge-bootstrap-capacitor-formula-1.png
mosfet以所示的方式连接,使负载上的推拉操作成为可能。负载将不工作,如果mosfet是分离的。通常负载的另一端与电源接地,而MOSFET电源引脚与电源的+/-连接。
我不确定其他的变体,你可以检查数据表的信息
Swagatam说
..抱歉忘记给出公式了,就是这个
//www.addme-blog.com/wp-content/uploads/2019/01/full-bridge-bootstrap-capacitor-formula.png
胜利说
谢谢斯瓦格塔姆,但是我能不能在这个页面上发张照片。
我想下降的ir2153的一个特殊电路的pic不理解得很好。
我需要你的帮助,斯瓦塔姆先生。
Swagatam说
胜利,你可以把照片上传到任何免费的网上图片托管网站,然后把链接发给我。不过,上面这篇文章解释了配置IC的标准方法。
穆尼说
兄弟
我们可以使用ir2153 ic的引脚8在相同的方式,我们使用555 ic的引脚4(复位引脚)?我想让它产生一个方波,但不是连续的,而是由另一个集成电路发出的方波,每半秒停止一次。
Swagatam说
嗨Mooney,引脚#8不是IR2153的复位引脚,它是高侧浮动电源电压引脚。
你可以使用引脚3代替,每次你接地这个引脚IC输出将立即成为空,停止开关过程。
JJ Lhopiteau说
亲爱的先生,
我想用两个Irs2153DPBF来驱动全桥(还没试过)
如何连接两个IC,以防止第二个IC自己振荡,而不是与第一个相同的频率(但180°相移)?
我预测使用CT引脚上的第二个作为一个三角引脚通过R分频器和R连接到第一个的LO引脚(如果相位不好,使用通用BJT反信号)。
但如果你已经这样做了,或者知道一个解决方案……
谢谢
JJL
赃物说
JJ,这个IC可能很难根据您的需求进行优化,相反,您可以使用下面这篇文章中解释的IC
//www.addme-blog.com/three-phase-inverter-circuit/
姆欧说
我对这个芯片很感兴趣。然而,它没有提供反馈的事实限制了它的应用。我错了吗?也许只是不知道如何执行反馈。你能分享一下吗?谢谢
赃物说
引脚#3的IC是关闭引脚,如果你配置与此引脚反馈,然后你可以使IC与自动关闭或自我调节设施。
姆欧说
拜托,我还不清楚。你能说得再详细点吗。你说的“自我调节设施”是什么意思?在我看来,自动关机并不是一个真正的反馈机制,因为它并不是随着电池电压的变化而保持输出不变,它只是在电压超过阈值时才完全关闭输出。难道没有办法实现一个真实的反馈,以保持输出电压恒定吗?
谢谢。
赃物说
它可以用于上述目的,因为一旦IC将经历关闭,输出电压将经历下降,这将立即禁用从关闭的反馈,在保持输出电压或电流不变的情况下,这个过程会非常迅速地发生。
所有的反馈工作在这个原则,有时缩小PWM是使用而不是关闭,这是非常相似的,因为当PWM缩小输出电压下降…
尼尔·费根说
你可以用这个装置来驱动振动碗式给料机吗?
Joko Mulyawan说
亲爱的拉吉。我在这里找不到irs2153,但我找到了ir2153。我可以用这个代替吗?谢谢
拉杰希幔说
亲爱的先生swagatam
谢谢你的快速回复。
我检查了ic ir2153引脚与led,他们显示闪烁的频率变化与各自的5k旋转壶。
但是在连接到igbt时,集成电路变热,集成电路失效。
它的任何解
谢谢
Swagatam说
亲爱的拉吉,
LED测试不会显示任何东西,你应该使用频率计测试,频率应该在输出引脚.....以上的kHz可能在20 kHz到100kHz之间,取决于预设的4k7的位置。
你可以通过保持IGBT门与这些点断开来确认。
但是不管怎样,igbt永远不会负载IC输出,因为igbt有一个高的栅极电阻,所以IC在任何情况下都不应该变热,IC或其他地方的连接可能有问题。
拉杰希幔说
亲爱的swagatham先生
我拉杰在做有机化学的硕士。但我对电子和高压设备很感兴趣。最近,我正在研究固态特斯拉线圈购买使用ur2153 ic和igbt从这个原理图
sstc4.png -https://docs.google.com/file/d/0B8xT7Q4vaK-bYVRTTnRseHZqb1U/edit?usp=docslist_api
我做了原理图中所示的相同电路,但它不工作
任何故障排除提示都将是非常有帮助的
再次提前感谢
Swagatam说
亲爱的Raj,首先检查和确认以下基本问题,检查pin7和pin5是否使用频率计正确产生频率。
通过改变4k7罐来确认以上,频率也应该在这些点相应的改变以响应4k7的调整。
接下来,在输出端连接某种负载,并测量流经每个IGBT的集电极和正极线....之间的电流通过逐步调整4k7预设,使其优化至最大。
要注意,电路不是与交流电源隔离的,如果不采取适当的预防措施,可能会造成致命的电击。
舍温巴普蒂斯塔说
你好先生,
当浏览ir2153 ic的数据表时,我注意到它的规格说有50%的占空比。
我的问题是,
不管r和c的值是多少,假设在输出处有一个特定的频率,
占空比会稳定在50%吗?
我正在建一个应急灯管电路;
1.一个2英尺管20w
2.初级中心抽头铁氧体变压器
3.逆变器配置。将是推拉式,我将使用2153 ic。
4.电源为12v sla电池。
目前,我正在尝试这个电路。
请帮助。
Swagatam说
你好舍温,
无论R和C的值是多少,占空比都是50%,只有频率会改变。
您可以尝试上述目的的设计,如果正确实现,它应该可以工作。
舍温巴普蒂斯塔说
您好,先生,我正在计划建造一个开关电源。这里有一些问题:
1.开关电源变压器运行的频率是多少?
2.它们在哪个波形上工作。
一件事是我自己为我的开关电源制造了铁氧体变压器,用的是旧收音机的铁氧体棒。
我希望使用上面显示的驱动器,但在什么频率我必须设置电路来操作交通??
我应该使用哪个二极管进行通信。输出整流?
从sla电池输入到电路=12v,从电路3v输出0.7-1amp是我的规格。
谢谢,请帮助我。
Swagatam说
你好,Sherwin,任何频率在20kHz到100Khz之间都可以与铁氧体变压器配套使用。
波形不是关键,普通的方形/矩形脉冲就可以了
对于二极管,你可以使用BA159
如果您正在尝试制作一个简单的降压转换器,您可以轻松地使用IC555,特殊的驱动ic以上可能不需要。
舍温巴普蒂斯塔说
你好亲爱的,
我将建立一个开关模式电源供应和感谢让我在这个博客页面。
我的规格是:
1.smps的输入将是12v
2.输出为3v
目前,IC IR2153对我来说是新的,我仍然在学习它。PC817光隔离集成电路的功能是什么?它在任何smps中扮演什么角色?
谢谢,请帮忙。
Swagatam说
你好,sherwin,寻找IC 555降压转换器电路,并按照所提到的规格适当配置它。
光电是为了以隔离的方式将输出电压馈送到电路的电压传感器级,以监测反馈数据,并在输出倾向于超过设定的安全限制时切断
waqarshakoor说
如果我使用ir2153 ic,频率是否取决于感应加热器的电容罐?
Swagatam说
如果使用IR2153驱动器,则不需要跨越线圈的电容器
waqarshakoor说
请打电话告诉你如何连接这个IC在感应加热器,以防止mosfet烧伤
homemadecircuitsandschematics.blogspot.de / 2013/10 / simple-induction-heater-circuit-hot.html
请告诉RT和CT的值,以获得200KHz
Swagatam说
您可以尝试上述文章中所示的第二种电路配置。
忽略二次绕组和铁氧体铁芯,用感应加热器文章中解释的线圈替换中心丝锥初级。
200khz可通过调整电阻或电容设置,并用频率计验证
waqarshakoor说
我可以使用ir2151或任何其他自振荡半桥驱动感应加热器吗?
Swagatam说
是的,它可以尝试,但频率需要调整,直到达到最佳共振频率。
ifeanyi安东尼nwaobasi说
1.你是否测试了一个正弦波?
2.d铁氧体trfb是如何连接的
Swagatam说
这不是正弦波,而是方波设计。
该trafo将需要焊接在PCB上的连接。