Selección de condensadores Bootstrap con IR2110/3

Voy a usar dos circuitos integrados IR2113 para controlar cada lado de un puente H (destinado a una aplicación de inversor). De la nota de aplicación , la expresión para encontrar el capacitor de arranque es la siguiente

C > 2 [ 2 q gramo + I q b s ( metro a X ) F + q yo s + I C b s ( yo mi a k ) F ] V C C − V F − V L S − V METRO i norte

Los siguientes son los valores de los parámetros que pude encontrar:

  • Qg, carga de puerta de FET de lado alto = 63 nC.
  • I(qbs), corriente de reposo para el circuito del controlador del lado alto = 230 uA.
  • Q(ls), carga de cambio de nivel requerida por ciclo = 5nC
  • Frecuencia de operación = 50 Hz para un lado, 20 kHz para el otro
  • Vcc, Voltaje de suministro, 12V
  • Caída de voltaje directo a través del diodo de arranque = 1.3V
  • Caída de tensión en el FET del lado bajo, 1,5 V

No pude encontrar los siguientes valores:

  • I (cbs - fuga), tapa Bootstrap. corriente de fuga. ¿Tengo razón en que si uso un capacitor cerámico, este valor sería valioso y, por lo tanto, puede ignorarse en la expresión anterior?

  • V(Min), la nota de aplicación establece que este es el voltaje mínimo entre Vb y Vs. Desafortunadamente, al mirar el esquema sugerido (ver más abajo), no puedo entender qué valor debo usar para esto.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Por lo que vale, suponiendo que puedo ignorar la corriente de fuga del condensador y Vmin, utilicé la expresión anterior y los valores que encontré para una frecuencia de 50 Hz. El tamaño del capacitor resultó ser de aproximadamente 1uF. ¿El condensador necesita ser más grande que esto en la práctica? Si es así, ¿hay una regla general que diga qué tan grande? ¿Hay algún inconveniente en tener un condensador de arranque grande?

PIENSO que Vmin es el voltaje de accionamiento mínimo de la puerta inferior entre LO y el pin 2 en la figura 2. (O tal vez Vs y HO, que deberían ser d = lo mismo. Esto debería estar en la hoja de datos, pero no espero que sea > 1V y tal vez mucho menos. Demasiado alto y algunos FET comenzarán a encenderse (solo los que tienen un Vth muy bajo). // De un vistazo, 1 uF suena muy alto, pero puede que tengas razón. Eso es presumiblemente para el lado de 20 kHz. Creo que el lado de 50 Hz será mucho más pequeño. // Como señalan, solo con las tapas de Al debe preocuparse por las fugas.
1uF era para 50Hz. Acabo de rehacer mi cálculo y la respuesta resulta ser la misma. Creo que 20kHz debería ser más pequeño, ya que la frecuencia divide el resto de los términos. El valor para 20kHz es 0.03uF.
Notas de aplicación adicionales: Fairchild Fairchild AN-6076 , Manual de diseño de circuitos Bootstrap . [Simplemente acumulando referencias.]

Respuestas (1)

La nota de aplicación es clara sobre los condensadores cerámicos frente a los electrolíticos:

El "Factor 5" (corriente de fuga del condensador de arranque) "... solo es relevante si el condensador de arranque es un condensador electrolítico y puede ignorarse si se utilizan otros tipos de condensadores".

La nota de la aplicación también se refiere a DT98-2a (que a su vez se refiere a DT04-04) que, a pesar de centrarse en los IGBT, dice lo siguiente:

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"Para dimensionar el capacitor de arranque, el primer paso es establecer la caída de voltaje mínima ( Δ V B S ) que tenemos que garantizar cuando el IGBT del lado alto está encendido.

Si V GRAMO mi ( metro i norte ) es el voltaje mínimo del emisor de puerta a mantener, la caída de voltaje debe ser:

Δ V B S ≤ V C C − V F − V GRAMO mi ( metro i norte ) − V C mi ( o norte )

bajo la condición:

V GRAMO mi ( metro i norte ) > ( V B S ( tu V ) − )

dónde V C C es el suministro de voltaje IC, V F es el voltaje directo del diodo de arranque, V C mi ( o norte ) es el voltaje del emisor-colector del IGBT del lado bajo y ( V B S ( tu V ) − ) es el umbral negativo de subtensión de suministro del lado alto".

Con alguna interpretación, podemos ver que V GRAMO mi ( metro i norte ) => V GRAMO S ( metro i norte ) y V C mi ( metro i norte ) => V D S ( metro i norte ) .

Muchas gracias. Sin embargo, una pregunta: supongamos que necesito un condensador de 1uF. ¿Debo usar una tapa de 1uF? o alrededor de 5uF? ¿Hay alguna desventaja en usar una tapa más grande?
@saad No es que me venga a la mente de inmediato, aparte del hecho de que el 5 m F la tapa será más grande.
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