Розробка гістерезисного методу керування для мікросхеми IR21834

Abstract

Гістерезисне керування напругою в перетворювачах широко застосовується завдяки простоті реалізації та високій швидкодії. На відміну від інших методів, воно не потребує точних знань параметрів системи, що забезпечує високу стійкість керування. Діапазон гістерезису задають дві межі – верхня та нижня – навколо заданої напруги. Структура системи керування драйвером IR21834 полягає в тому, що компаратор LM393 із гістерезисом виділяє високий та низький рівень вхідного сигналу керування з обмеженням по частоті та напрузі спрацювання. Для інвертування низького рівня сигналу використано мікросхема NE555. Мікросхема IR21834 є високовольтним високошвидкісним драйвером для N‑канальних MOSFET/IGBT у конфігурації напівмоста з незалежними виходами верхнього і нижнього плеча. Вона забезпечує вихідні імпульсні струми до 1.8 A, підтримує вхідні рівні керування від 3.3 В і має інтегровані ланцюги UVLO для безпечного запуску. Інтегрована плаваюча частина дозволяє використовувати драйвер у шині до 600 В. Вихідні каскади драйвера мають малий внутрішній опір і проектовані для мінімізації перехресного відкриття ключів, що сприяє швидкому перемиканню силових транзисторів.

Hysteresis voltage control in converters is widely used due to its simplicity of implementation and high speed. Unlike other methods, it does not require precise knowledge of the system parameters, which ensures high control stability. The hysteresis range is set by two limits - upper and lower - around the set voltage. The structure of the IR21834 driver control system is that the LM393 comparator with hysteresis selects high and low levels of the control input signal with a limitation in frequency and trigger voltage. The NE555 chip is used to invert the low signal level. The IR21834 chip is a high-voltage high-speed driver for N-channel MOSFET/IGBT in a half-bridge configuration with independent outputs of the upper and lower arms. It provides output pulse currents up to 1.8 A, supports input control levels from 3.3 V and has integrated UVLO circuits for safe start-up. The integrated floating part allows the driver to be used in the bus up to 600 V. The driver output stages have low internal resistance and are designed to minimize cross-opening of the keys, which contributes to fast switching of the power transistors.