STD Nyokki's Lab Ⅴ

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電子工作、バイク、パソコンを中心に記事を掲載しています。youtube一応やってます。www.youtube.com/user/tatsushi100

久しぶりの更新 ir2110の限界性能

お久しぶりです、このところ全く更新してませんでした。

 

最近、久しぶりにテスラコイルでも新たに作って遊ぼうかなと思い立ち、fetのゲート周りについて色々実験してました。

 

 

とりあえずこの1週間はゲートドライバicのir2110を使って実験してました。

ゲートドライバとは何かについては後々書こうかと思います。

 

雑な回路ですが、ブレッドボード場で回路を組んで

cadで回路ずを書こうと思いましたが、結構面倒なんです笑

この回路構成は間違いです。フルブリッジ構成で考える場合は、ハイサイド側のfetのソースとローサイド側のドレインを短絡させて、もう一個この回路を構成して(LowINとHiINは逆になる)負荷を接続する回路を構成。

 

とりあえず、10kHzで実験開始。

青がローサイド側のゲート信号、黄色がハイサイド側です。

10kHzだとついてきてくれてますね。

(電圧の違いは、ハイサイド駆動に必要なため)

 

 

極端ですが300kHzだとこんな感じになってしまいます。

 

よく見てみると、途中ではいサイド側のゲート信号が途絶えてしまいます。

これはおそらくコンデンサ電荷が尽きてしまったのでしょう。

ただし、ハイサイドオフ時にコンデンサを充電していますが、充電が間に合っていないということです。(コンデンサは1uFで実験してます)

はいサイド側の最後の波形をみると中途半端に尖ってそのまま電圧が落ちているので、コンデンサ電荷が尽きて、閾値電圧を下回ったのでしょう。

 

 

色々検証してみると

10kHzぐらいでハイサイド側の追従が怪しくなってきます。

フルブリッジ駆動を考慮してハイサイド側のソースとローサイド側のドレインを短絡しサイド検証したら200kHzぐらいまでは余裕で駆動できます。

ただし、250kHzあたりからターンオン時間、ターンオフ時間が顕著に現れ、貫通電流がだいぶ流れてしまいます。

これはデッドタイム生成回路を導入した方がいいかもしれません。

ir2110にはデッドタイム生成回路が内臓されてないんですよね・・・ir21844には内臓されていました。結構内臓されているicの方がメジャーなようです。

 

コンデンサ容量を下げると、追従性能は上がりますが今度はハイサイド側をスイッチングするだけの電圧に上がりません。

コンデンサ容量をあげると、スイッチング電圧には届きますが、追従性能が落ちます。

追従性能とスイッチング電圧はトレードオフの関係にあると言えるでしょう。