Infineon Chip IR2085STRPBF Usando drivers de gate monolíticos de alta tensão
Introdução
Este documento destaca os assuntos mais comuns que impulsionam um estágio de potência de meia ponte em aplicações de acionamento de motor (com driver de gate IC monolítico) e sugere soluções apropriadas para resolver os problemas.
Tópicos como o dimensionamento de alguns componentes fundamentais, como circuito bootstrap e resistores de gate on/off; e elementos parasitas de meia ponte com seus efeitos são discutidos.
Algumas soluções possíveis são propostas e, finalmente, algumas dicas de layout são apresentadas.
Todas as situações e as soluções propostas são, salvo especificação em contrário, para um driver de gate monolítico Infineon típico com fonte de bootstrap flutuante
O circuito bootstrap
A fonte de bootstrap é formada por um diodo e um capacitor conectados conforme mostrado na Figura 1.
Este método tem a vantagem de ser simples e de baixo custo, mas pode impor algumas limitações no ciclo de trabalho e no tempo de ativação, pois são limitados pela necessidade de recarregar o capacitor de bootstrap.
A escolha de um capacitor apropriado pode reduzir drasticamente essas limitações.
Dimensionamento do capacitor de bootstrap
Para dimensionar o capacitor de bootstrap, o primeiro passo é estabelecer a queda de tensão mínima (ΔV
BS
) que é garantida
quando o IGBT de high-side está ligado. Se V
GEmin é a tensão mínima gate-emitter a ser mantida, a queda de tensão deve ser:sob a condição:Aqui, VCC é a fonte de alimentação do IC, VF
é a tensão direta do diodo bootstrap, V
CEon é a tensão coletor-emissor do IGBT de low-side, e VBSUV- é o limite de sub-tensão negativa da fonte de high-side.