IR2104：この MOSFET ドライバのすべてを理解する

いくつかの家庭用および産業用電化製品は、半導体集積回路に依存しています。 Hブリッジを使用して低電力入力から負荷を駆動し、増幅された電流を生成します。ハーフブリッジ ドライバー IR2104 に優れた例があります。

しかし、このゲート ドライバはどのように機能するのでしょうか。読んでいくうちに、すべての機能と動作条件がわかります。また、DIY 電子プロジェクトで IR2104 IC を使用する方法についても説明します。

1. IR2104 とは?

IR2104 IC はハーフブリッジ ドライバです。低電力入力から高電流ドライブを出力します。パワー MOSFET のような高出力トランジスタのゲートに給電します。さらに、IR2104 ゲート ドライバーは、レベル シフターおよびパワー アンプとして機能します。

IGBT および MOSFET ドライバの出力チャネルは、ハイサイドとローサイドのリファレンスで動作します。ロジック入力は 3.3V ロジックで動作し、LSTTL および CMOS 出力と互換性があります。これらのテクノロジーは、独自の HVC およびラッチの影響を受けません。したがって、モノリシックな構築が可能になります。

(IR2014 ハーフブリッジ ドライバーの同様の SOIC パッケージ)。

2.特徴

特に、IR2104 MOSFET ドライバーには、次のような優れた機能がいくつかあります。

• 平均負荷電流は 10 アンペアです。ただし、ピーク電流は 20 アンペアです。
• VCC 電圧範囲は 12V ～ 36V DC です。
• 反対側の論理ゲート電圧供給は 12 ～ 15 V DC です。
• 互換性のある入力信号の内容は 3.3V-15V です。
• IR2104 のピン配置は SMD ベースの設計です。
• 単一の PWM 入力を備えています。
• また、IC にはシャットダウン入力機能があります。
• 負荷供給と負荷用のネジ端子があります。
• また、入力およびロジック サプライ ヘッド コネクタもあります。
• クロスコンダクションを防止するロジックを備えています。

3. IR2104 ピン配列

通常、IR2104 のピン配列には、穴を介して取り付け可能な 8 つのピンがあります。多くの場合、その 8-DIP パッケージには、CMOS テクノロジの内部ドライバが 2 つ付属しています。これらは、N チャネル MOSFET と IGBT ハーフブリッジ ゲート構成で動作します。

(8 ピン PDIP ドライバー IC)

4. IR2104の使い方

動作中、ハーフブリッジ ゲート ドライバはコントローラからの PWM 信号を使用します。そのようなコントローラーの例は Arduino Uno です。ピン D9 を介して Arduino に接続すると、MOSFET のローサイドとハイサイドを駆動します。一方、Arduinoのピン3からゲートピンD8に接続すると、制御信号をシャットダウンするのに役立ちます。チャージ ポンプが機能するには、PWM が最終的に最大デューティ サイクルをクロックする必要があります。

https://youtu.be/07of8xYSkCE

(IR2104 パワー インバーターの使用方法に関するビデオ チュートリアル)。

5.推奨される動作条件

これらは、損傷を避けるためにドライバ IC を使用する際に遵守する必要がある制限です。これらには以下が含まれます:

• TA、周囲温度:-40～125°C。
• VS、ローサイドおよびロジック用の VCC 供給電圧:10～20V。
• 一方、VB、ハイサイドの絶対電圧:VS + 10 ～ VS + 20。
• フローティング出力電圧のハイサイド:VS から VB。
• また、ハイサイド フローティング オフセット電圧:注 1 ～ 600 V。
• ロジック入力電圧範囲:0～VCC。
• また、ローサイドの出力電圧は 0 ～ VCC です。

(典型的な MOSFET 電子トランジスタ)。

結論

IR2104 のアンプとレベル シフターにより、IC はマイクロコントローラーからの低電力入力を使用して高電流ドライブを生成します。この機能により、DC ブラシ付きモーター、産業用ドライバー、誘導コイル ドライバーなどの多数の回路システムに見られます。

それにもかかわらず、IR2104 のようなゲート ドライバを使用することは、業界の専門家だけでなく、DIY プロジェクトにも適しています。ただし、DIY 回路を構築するには、適切な専門家の支援が必要です。今すぐお問い合わせください。