IR2104

IR2104 是由美国国际整流器公司（International Rectifier）设计的一款高性能半桥…

简介

浮动通道设计（Floating Channel Design）
专为自举操作的浮动通道设计，完全工作至+600V（VBAT），耐受负瞬态电压，抗dV/dt干扰
Floating channel designed for bootstrap operation, fully operational to +600V, tolerant to negative transient voltage, dV/dt immune
栅极驱动电压范围（Gate Drive Voltage Range）
栅极驱动电源电压范围：10V 至 20V
Gate drive supply range from 10 to 20V
欠压锁定保护（Undervoltage Lockout）
内置欠压锁定功能，供电不足时自动关闭输出
Undervoltage lockout for automatic shutdown during low supply
逻辑输入兼容性（Logic Input Compatibility）
兼容3.3V、5V和15V输入逻辑电平
3.3V, 5V and 15V input logic compatible
交叉导通预防（Cross-Conduction Prevention）
集成交叉导通预防逻辑，避免上下桥臂直通短路
Cross-conduction prevention logic to avoid shoot-through
死区时间控制（Deadtime Control）
内部设定死区时间（典型值520ns），确保开关安全间隔
Internally set deadtime (typ. 520ns) for safe switching intervals
输出相位特性（Output Phase Characteristics）
高侧输出与输入同相，关断输入可同时关闭双通道
High side output in phase with input; shut down input turns off both channels
延迟匹配性能（Propagation Delay Matching）
双通道传播延迟高度匹配（≤60ns），提升时序精度
Matched propagation delay for both channels (≤60ns)
环保封装选项（Eco-Friendly Packaging）
提供无铅（RoHS）封装版本
Also available LEAD-FREE (RoHS compliant)

引脚说明

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1.VCC（低侧固定电源）

描述
低侧驱动及逻辑电路的固定供电
电气特性

参数	最小值	最大值	单位
工作电压	10	20	V
欠压锁定上升阈值	8.9	9.8	V
欠压锁定下降阈值	7.4	9	V

2. IN（逻辑输入控制端）

描述
控制高端（HO）和低端（LO）栅极驱动输出的逻辑输入信号，与HO同相
电气特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位	测试条件
逻辑高电平输入电压	3	-	-	V	VCC=10–20V
逻辑低电平输入电压	-	-	0.8	V	VCC=10–20V
输入电压范围	-0.3	-	VCC+0.3	V	绝对最大值

3.SD（关断控制端）

描述
逻辑关断输入，低电平有效时关闭双通道输出
电气特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位	测试条件
关断高电平阈值	3	-	-	V	VCC=10–20V
关断低电平阈值	-	-	0.8	V	VCC=10–20V

4.COM（低侧返回地）

描述
低侧驱动的参考地，直接连接系统GND

5.LO（低端栅极驱动输出）

描述
驱动低侧MOSFET/IGBT的栅极，输出与IN反相
电气特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位	测试条件
输出电压范围	-0.3	-	VCC+0.3	V	绝对最大值
输出低短路电流	270	360	-	mA	PW≤10μs, VO=15V

6.VS（高端浮动电源返回）

描述
高侧驱动的浮动参考地，连接高侧MOSFET源极
电气特性

参数	最小值	最大值	单位
偏移电压范围	VB-25	VB+0.3	V
瞬态电压耐受	-	50	V/ns

7.HO（高端栅极驱动输出）

描述
驱动高侧MOSFET/IGBT的栅极，输出与IN同相
电气特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位	测试条件
输出电压范围	VS-0.3	-	VB+0.3	V	绝对最大值
输出高短路电流	130	210	-	mA	PW≤10μs, VO=0V

8.VB（高端浮动电源）

描述
为高侧驱动提供浮动供电，通过自举电容升压
电气特性

参数	最小值	最大值	单位
绝对电压范围	-0.3	625	V
工作电压范围	VS+10	VS+20	V

设计参考

这是一个由双路IR2104s驱动的半桥组成的全桥驱动电路，其中

控制信号PWM1	HO1	LO1	控制信号PWM2	HO2	LO2	控制信号 EN	输出
-	-	低电平	-	-	低电平	低电平	高阻态
低电平	低电平	高电平	低电平	低电平	高电平	高电平	地
占空比调节	PWM高时高电平	PWM低时高电平	低电平	低电平	高电平	高电平	正方向调速
低电平	低电平	高电平	占空比调节	PWM高时高电平	PWM低时高电平	高电平	反方向调速

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1.C2 C5 电源去耦电容（Decoupling Capacitor）

功能详解：
为芯片提供局部稳定能量，改善瞬态响应（100nF为高频去耦标准值）。
并联在VCC与地之间，滤除电源线上的高频噪声（如芯片开关引起的瞬态干扰）。

2.D1 C1/D8 C3 自举二极管(Bootstrap Diode)自举电容(Bootstrap Capacitor)

功能详解（自举二极管）：
在低侧导通时导通，允许VCC向C1充电。
在高侧导通时反向截止，防止C1的电荷回流到VCC，维持高边驱动电压稳定。
选型要求：需选用快速恢复二极管以减少开关损耗。耐压需高于mos驱动电路输入电压VBAT+20

功能详解（自举电容）：
当低侧MOSFET导通时，VCC通过二极管D1对C1充电，使其两端电压接近VCC。
当高侧MOSFET需导通时，C1放电为VB引脚供电（提供高于VS的驱动电压），确保高边驱动正常工作。
选型要求：容量需满足开关频率需求（1μF为典型值），耐压需高于mos驱动电路输入电压VBAT+20。

3.D2 R1 R3/其他三路 关断二极管(Turn-off Diode) 栅极驱动电阻(Gate Resistor) 下拉电阻

功能详解：(关断二极管)
加速关断：当驱动信号变为低电平时，二极管提供低阻抗路径，快速泄放栅源极间寄生电容（如 Cgs 和 Cgd）的电荷，缩短关断时间，减少关断损耗。
抑制米勒效应：通过旁路栅极电阻，减少米勒电容（Cgd）放电时间，避免关断过程中的电压平台（米勒平台）延长。
防止振荡：抑制由寄生电感和电容形成的LC谐振，避免栅极电压振铃（Ringing）。
选型要求：耐压需高于mos驱动电路输入电压VBAT+20（和自举用同一种就行）

功能详解：(栅极驱动电阻)
限制MOSFET栅极充电电流，避免瞬间电流过大损坏驱动器芯片。
抑制栅极振荡，减少EMI（电磁干扰）。
调节MOSFET开关速度，平衡开关损耗与噪声（20Ω为典型取值）。

功能详解：(下拉电阻)
防止在不受控制下的情况电压不稳地(人话怕炸）

4.D3 D4 D5 D6 续流二极管(Freewheeling Diodes)

功能详解：
保护MOSFET和电路免受反电动势损坏，确保能量安全释放
当MOSFET关闭时，负载（如电机/电感）的感应电流需通过二极管续流，防止电压尖峰击穿器件。
选型建议：看你负载感应电流大小，电压大于VBAT

5.Q1 Q2 Q3 Q4 MOSFET

Q1/Q3（高侧） & Q2/Q4（低侧）：
组成全桥（H-Bridge）结构，控制电流双向流动。
开关逻辑：Q1+Q4导通 → 电流正方向
Q2+Q3导通 → 电流反方向