国产半桥驱动芯片SLM2110S试用记
IR公司的IR2110S，是一片非常成熟的半桥驱动芯片，大量应用于半桥或全桥开关电源或逆变电源上。我在300-3000W的逆变器上曾用过很多，性能一直不错，电路简单，驱动卡可以做得很小，且短路保护功能十分好用，只要你前面的保护电路设计得当，一般都可以工作得非常可靠，我从来没有因为2110S的原因烧毁过H桥。前些日子，在朋友的介绍下，我拿到了一款国产的 2110S，全名是：SLM2110S。芯片封装和IR2110S完全一样，引脚位置也完全一样，也就是说，可以直接代替IR2110S使用。试着探问了一下价格，据说比IR原厂的可以便宜20%左右，在现在成本竞争十分激烈的年代，这个实在太有吸引力了，所以，我打算做一番实际应用测试。因为没有得到厂家的内部结构图，所以只得先从厂家提供的pdf文档入手，大致了解一下芯片的硬指标。
下图是 IR2110S的主要指标：耐压500V，驱动电流2A，
下面是 SLM2110S的主要指标：耐压600V，驱动电流达2.5A，比IR2110S还要稍微大一点。只是开通关断时间略长一点。而最大延时，这二个芯片也一样。
下图为外观封装照片，封装规格和 IR2110S完全一样：
下图为IR2110S典型应用原理图，因为可以直接替换，所以，SLM2110S的测试线路可以不用新开发，而直接在原IR2110S的驱动卡上替换测试。
上图中左边是SPWM信号发生器，使用的是EG8010，这个芯片大家都非常熟悉，这里不再详谈了。右边上图IC3是H桥高频半桥驱动电路，右边下图IC4是低频半桥驱动电路。二个2110S的13脚是来自短路和过载保护电路的关断信号，当H桥的负载出现异常时，来自保护电路的关断信号能迅速关断驱动器的SPWM输出，起到保护H桥的作用。因为2110S内部的输出级也是采用半桥输出电路，所以，输出级的上管供电采用了自举供电方式，在2110S的外围电路中各有一组自举电源，如上图中的D2,C10和D3,C15,其工作原理这里不再分析了。
这次测试是在一台2500W的逆变器上进行的，驱动的功率管是K75T60，最大功率可以到3000W，K75T60的输入电容参数见下表：
我把逆变器上的原驱动卡拆下来，焊下原先的IR2110S，换上SLM2110S，再把驱动卡装到主机的主板上，直接开机，居然一次成功，逆变器正常输出，几乎没有费周折，SLM2110S直接替代IR2110S初步成功。 下面是在SLM2110S运行时，测得的驱动波形照片，以供大家参考。照片中的“上管测量”主要是检测上管自举供电是否正常。
上图是高频臂上管SPWM驱动波形，工作正常，没有明显尖锋和干扰。
这是低频臂下管的驱动波形。
上图是高频臂上管的测量参数，自举电压14.6V。
这是下管的测量参数，驱动电压15.6V，上管自举电压要比它低1V，属于正常范围。
上图为高频臂带载时的米勒平台。
上图为低频带载时的米勒平台。
经几个小时带载测试，工作一直很正常。还有一个问题，肯定是大家十分关注的，就是SLM2110S的保护机制。限于条件，我没有办法测试13输入关断信号后到SPWM截止输出这段时间值。我在逆变器正常工作的情况下，做了20多次短路测试，情况全部正常，没有出现H桥烧管和SLM2110S失效现象。为了更直观的了解SLM2110S的性能，我又把驱动卡装上 IR2110S芯片，同时测试IR2110S的驱动波形，此举目的是为了把SLM2110S和 IR2110S驱动波形做一个直观的比较。
上图是SLM2110S和IR2110S高频臂带载情况下驱动波形对比（测试时X轴时间不同），从波形看，这二种芯片的米勒平台没有太大的区别，几乎一样。
上图是低频臂带载情况下，二种芯片的米勒平台对比，基本一致，没有本质的区别。
这是低频臂驱动波形对比。
这是高频臂驱动波形对比。依我之见，象2110这样的芯片，一个关键的问题，就是可靠性，这个也是以前国产芯片的软肋。在和厂家工程师沟通时，他说，SLM2110S的实际耐压值可以到800V。佛山张版在看了我测的驱动波形后说：从波形看，SLM2110S的驱动能力确实比IR2110S要强一些。以张版的经验，他说推动每臂2个FGH60N60SFD， 下表是FGH60N60SFD的输入电容。
如果每臂二个FGH60N60SFD，做好散热，那么逆变器功率可以到4000-5000W。因为2110加负压比较麻烦，所以，我以前在设计逆变器时，总认为大功率的机器，H桥驱动一定要加负压，这样可以把米勒平台下移到0位线以下，这样比较安全。其实现在新型大功率IGBT管子的出现，输入电容可以越做越小，看来我的设计理念也要更新了。张版曾经对2110有一个扩展应用，就是在2110上加了电流放大（图腾电路），H桥每一臂推到3个FGH60N60SFD，一共12个管子，输出功率做到6000W。下图是我画的2110加图腾的电路，我没有实际试过，有兴趣的朋友可以试试，应该会成功。
最后，我还有一个想法，想在工频机上试试SLM2110S，中小功率的工频机，母线电压不高，工作环境没有高频机这样“险恶”，应该会工作得更轻松。下图是我设计的工频逆变器驱动卡，保护方案用的是检测功率管饱和压降再关闭2110输出的方案。现在已经换上了SLM2110S，因为主机板找不到了，一时无法测试，只得待以后新的主板装好后再试了。
好了，我的贴子到这里要收尾了，最后说几句，真心希望国内厂家能多多研发一些国产化的芯片，不管是自主开发也好，仿制也罢，只要不涉及到人家的专利，实在是多多益善，因为价格下来了，只要产品可靠，国内整机厂家谁还会去用洋货。所以说，这确实是一件利国利民的好事啊！
还有，2110在实际应用中，有一些技巧问题，例如，对布线和自举电路参数的设计，也有一定的要求，这些问题有经验的工程师可以多多交流，否则，在制作功率大的逆变器时，会遇到一些问题。这是后话，以后再谈。
用运放作驱动的高性能功放
传统运 放驱动功放,因受运放电压的限 制,功率难以做大。
本功放采用电 压转换电流方式直接驱动功放管 进行功率放大,所以输出功率主 要取决于末级功放管和功放电 源,且扬声器无开/关机冲击声。
全机没有加任何补偿电容,原汁 原味,移相小。
由于采用运放作恒 流放大,所以很方便更换不同性 能的运放,音色有更多的选择。
电路如图1
,IC1与T1C2与T2 分别组成电流负反馈吸收式恒流 源,分别负责音频信号正半周与 负半周的电压、电流转换放大,使 T3、T4基极电流只受IC1、IC2输入 电压控制,也就是说,只要运放输 入为一恒压值,末级管T3、T4集电 极流过电流也为一恒定值。
W1 ，W2(多圈电位器)分别用来调整 T3、T4静态电流与输出零点,IC3 与R1、R2、R5组成准电流负反馈 电路,只要相应改变R3、R4或R2、 R6阻值,就能改变增益大小。
本机调试较简单，先把W1、 W2调至最小位置，然后缓慢调节 W1、W2使R8、R7上压降为40mV (200mA)。测量输出点,再微调W1 或W2使输出点电压控制在5mV以 下。然后预热半小时后,再重调一 下，即可接入音箱试音。
主观评 价：该功放信噪比高,低音丰满， 有弹性,高音纤细流畅。 运放采用NE5532或AD827等 双运放，T1、T2选中功率管 2SB647、2SD667等,末级功放管可 选用三肯对管2SC2922、2SA1216 或2SC3281、2SA1302等音频对管， 电阻用1/4W金属膜电阻。
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