前些日子，在朋友的介紹下，我拿到了一款國產(chǎn)的 2110S，全名是：SLM2110S。芯片封裝和IR2110S完全一樣，引腳位置也完全一樣，也就是說，可以直接代替IR2110S使用。試著探問了一下價格，據(jù)說比IR原廠的可以便宜20%左右，在現(xiàn)在成本競爭十分激烈的年代，這個實在太有吸引力了，所以，我打算做一番實際應用測試。
因為沒有得到廠家的內(nèi)部結(jié)構圖，所以只得先從廠家提供的pdf文檔入手，大致了解一下芯片的硬指標。
下圖是 IR2110S的主要指標：耐壓500V，驅(qū)動電流2A，
下面是 SLM2110S的主要指標：耐壓600V，驅(qū)動電流達2.5A，比IR2110S還要稍微大一點。只是開通關斷時間略長一點。而最大延時，這二個芯片也一樣。
下圖為外觀封裝照片，封裝規(guī)格和 IR2110S完全一樣：
下圖為IR2110S典型應用原理圖，因為可以直接替換，所以，SLM2110S的測試線路可以不用新開發(fā)，而直接在原IR2110S的驅(qū)動卡上替換測試。
上圖中左邊是SPWM信號發(fā)生器，使用的是EG8010，這個芯片大家都非常熟悉，這里不再詳談了。右邊上圖IC3是H橋高頻半橋驅(qū)動電路，右邊下圖IC4是低頻半橋驅(qū)動電路。二個2110S的13腳是來自短路和過載保護電路的關斷信號，當H橋的負載出現(xiàn)異常時，來自保護電路的關斷信號能迅速關斷驅(qū)動器的SPWM輸出，起到保護H橋的作用。因為2110S內(nèi)部的輸出級也是采用半橋輸出電路，所以，輸出級的上管供電采用了自舉供電方式，在2110S的外圍電路中各有一組自舉電源，如上圖中的D2,C10和D3,C15,其工作原理這里不再分析了。
這次測試是在一臺2500W的逆變器上進行的，驅(qū)動的功率管是K75T60，最大功率可以到3000W，K75T60的輸入電容參數(shù)見下表：
我把逆變器上的原驅(qū)動卡拆下來，焊下原先的IR2110S，換上SLM2110S，再把驅(qū)動卡裝到主機的主板上，直接開機，居然一次成功，逆變器正常輸出，幾乎沒有費周折，SLM2110S直接替代IR2110S初步成功。
下面是在SLM2110S運行時，測得的驅(qū)動波形照片，以供大家參考。照片中的“上管測量”主要是檢測上管自舉供電是否正常。
上圖是高頻臂上管SPWM驅(qū)動波形，工作正常，沒有明顯尖鋒和干擾。
上圖是高頻臂上管的測量參數(shù)，自舉電壓14.6V。
這是下管的測量參數(shù)，驅(qū)動電壓15.6V，上管自舉電壓要比它低1V，屬于正常范圍。
上圖為高頻臂帶載時的米勒平臺。
上圖為低頻帶載時的米勒平臺。
經(jīng)幾個小時帶載測試，工作一直很正常。還有一個問題，肯定是大家十分關注的，就是SLM2110S的保護機制。限于條件，我沒有辦法測試13輸入關斷信號后到SPWM截止輸出這段時間值。我在逆變器正常工作的情況下，做了20多次短路測試，情況全部正常，沒有出現(xiàn)H橋燒管和SLM2110S失效現(xiàn)象。
為了更直觀的了解SLM2110S的性能，我又把驅(qū)動卡裝上 IR2110S芯片，同時測試IR2110S的驅(qū)動波形，此舉目的是為了把SLM2110S和 IR2110S驅(qū)動波形做一個直觀的比較。
上圖是SLM2110S和IR2110S高頻臂帶載情況下驅(qū)動波形對比（測試時X軸時間不同），從波形看，這二種芯片的米勒平臺沒有太大的區(qū)別，幾乎一樣。
上圖是低頻臂帶載情況下，二種芯片的米勒平臺對比，基本一致，沒有本質(zhì)的區(qū)別。
這是低頻臂驅(qū)動波形對比。
這是高頻臂驅(qū)動波形對比。
依我之見，象2110這樣的芯片，一個關鍵的問題，就是可靠性，這個也是以前國產(chǎn)芯片的軟肋。在和廠家工程師溝通時，他說，SLM2110S的實際耐壓值可以到800V。佛山張版在看了我測的驅(qū)動波形后說：從波形看，SLM2110S的驅(qū)動能力確實比IR2110S要強一些。以張版的經(jīng)驗，他說推動每臂2個FGH60N60SFD， 下表是FGH60N60SFD的輸入電容。
如果每臂二個FGH60N60SFD，做好散熱，那么逆變器功率可以到4000-5000W。因為2110加負壓比較麻煩，所以，我以前在設計逆變器時，總認為大功率的機器，H橋驅(qū)動一定要加負壓，這樣可以把米勒平臺下移到0位線以下，這樣比較安全。其實現(xiàn)在新型大功率IGBT管子的出現(xiàn)，輸入電容可以越做越小，看來我的設計理念也要更新了。
張版曾經(jīng)對2110有一個擴展應用，就是在2110上加了電流放大（圖騰電路），H橋每一臂推到3個FGH60N60SFD，一共12個管子，輸出功率做到6000W。下圖是我畫的2110加圖騰的電路，我沒有實際試過，有興趣的朋友可以試試，應該會成功。
最后，我還有一個想法，想在工頻機上試試SLM2110S，中小功率的工頻機，母線電壓不高，工作環(huán)境沒有高頻機這樣“險惡”，應該會工作得更輕松。下圖是我設計的工頻逆變器驅(qū)動卡，保護方案用的是檢測功率管飽和壓降再關閉2110輸出的方案?，F(xiàn)在已經(jīng)換上了SLM2110S，因為主機板找不到了，一時無法測試，只得待以后新的主板裝好后再試了。
好了，我的貼子到這里要收尾了，最后說幾句，真心希望國內(nèi)廠家能多多研發(fā)一些國產(chǎn)化的芯片，不管是自主開發(fā)也好，仿制也罷，只要不涉及到人家的專利，實在是多多益善，因為價格下來了，只要產(chǎn)品可靠，國內(nèi)整機廠家誰還會去用洋貨。所以說，這確實是一件利國利民的好事?。?/span>
還有，2110在實際應用中，有一些技巧問題，例如，對布線和自舉電路參數(shù)的設計，也有一定的要求，這些問題有經(jīng)驗的工程師可以多多交流，否則，在制作功率大的逆變器時，會遇到一些問題。這是后話，以后再談。
