就目前国内的感应加热电源研发现状而言，高频感应加热电源是主流的研发设计方向，也是很多工程师的工作重点。在今天的文章中，我们将会为大家分享一种基于IR2llO芯片的高频感应加热电源驱动电路设计方案，希望能够通过本次的方案分享，帮助大家更好的完成研发设计工作。 在本次所分享的高频感应加热电源驱动电路设计方案中，我们使用芯片IR2llO用于该种驱动半桥串联谐振逆变器的电路设计，如下图图1所示。从图1中我们可以看到，在该电路系统中，VD是自举二极管，采用恢复时间几十纳秒、耐压在500V以上的超快恢复二极管10Ia16。CH是自举电容，采用0.1μF的陶瓷圆片电容。CL是旁路电容，采用一个0.1μF的陶瓷圆片电容和1μF的钽电容并联DD、VCC分别是输入级逻辑电源和低端输出级电源，它们使用同一个+12V电源，而VB是高端输出级电源，它与VCC使用同一电源并通过自举技术来产生。在这里由于考虑到了在功率MOSFET漏极产生的浪涌电压会通过漏栅极之间的米勒电容耦合到栅极上击穿栅极氧化层，所以在T1、T2的栅源之问接上12V稳压管D1、D2以限制栅源电压，以此来保护功率M0SFET。
图1 IR21l0用于驱动半桥串联逆变器 负偏压与功率扩展电路 在了解了这种高频感应加热电源的半桥串联谐振逆变器设计图之后，接下来我们来看一下如何完成负偏压与功率扩展电路的设计工作。下图中，图2给出了具体的负偏压与功率扩展电路。虚线右边为功率扩展电路，采用两对P沟道和N沟道MOSFETQ1、Q3和Q2、Q4，组成推挽式输出结构。这是一个高输入阻抗的功率缓冲器，可以产生8A峰值输出电流，并且静态电流是可以忽略的。 在这一负偏压与功率扩展电路设计的运行过程中，当输入信号为高电平时，Q2的栅极也为高电平，从而Q2导通，这就使得Q3的栅极变为低电平，这样Q3就导通，则输出也为高电平;当输入信号为低电平时，Q1导通，这就使得Q4的栅极变为高电平，这样Q4就导通，则输出也为低电平。其中，Q1、Q2对Q3、Q4来说是一个低电流的驱动器，Q3、Q4是输出晶体管，它们的大小可以依据输出峰值电流的需要来进行选择。当输入信号改变状态时，R1限制在几纳秒时问内两晶体管同时导通时通过Q1、Q2的电流。当输入转变到一个新的状态时，驱动器晶体管迅速释放掉栅极的电荷，强制输出晶体管关断。与此同时，另一输出晶体管的栅极迅速被R1充电，由R1和输出晶体管的输入电容所构成的RC时间常数将会使导通延迟。
图2 负偏压与功率扩展电路 在上图图2中，我们可以看到，该系统的虚线左边设计是负偏压电路。在这一负偏压电路系统中，D1、C1和R2对Q2来说是一个电平转换器，C1、C3、D2和D3把输入信号转换成负的直流电压，从而形成负压偏置。下图图3给出了此电路具体的实验结果。其中，通道1是IR2110输出的驱动信号波形，通道2是该驱动信号经过负偏压与功率扩展电路后的输出波形。
图3 负偏压与功率扩展电路实验波形