Driver MOSFET IR2104 Explicado: Características, Operação e Aplicações DIY

Diversos eletrodomésticos e aparelhos industriais dependem de circuitos integrados semicondutores. Usam ponte H para acionar cargas de entrada de baixa potência para produzir correntes amplificadas. Temos excelente exemplo no driver de meia-ponte IR2104.

Mas como exatamente este driver de porta funciona? Ao ler, você descobrirá todas as características e condições de operação. Também explicamos como usar o CI IR2104 em projetos eletrônicos DIY.

1. O que é IR2104?

O CI IR2104 é um driver de meia-ponte (half-bridge driver). Aceita entrada de baixa potência para saída de acionamento de alta corrente. Alimenta a porta de um transistor de alta potência como MOSFET de potência. Além disso, o driver de porta IR2104 funciona como deslocador de nível (level shifter) e amplificador de potência.

Os canais de saída do driver IGBT e MOSFET operam em referências de lado alto (high-side) e lado baixo (low-side). A entrada lógica opera em lógica 3,3V e é compatível com saídas LSTTL e CMOS. Estas tecnologias são imunes a HVC proprietário e latch-up, permitindo construção monolítica.

[Imagem: Encapsulamento SOIC similar do driver meia-ponte IR2014]

2. CARACTERÍSTICAS

Entre outras, o driver MOSFET IR2104 possui características destacadas:

• Corrente de carga média: 10A; corrente de pico: 20A.
• Faixa de tensão VCC: 12V a 36V DC.
• Tensão de alimentação da porta lógica: 12-15V DC.
• Conteúdo de sinais de entrada compatíveis: 3,3V-15V.
• Pinout IR2104 com design baseado em SMD.
• Entrada PWM única.
• Recurso de entrada de desligamento (shutdown).
• Terminais de parafuso para alimentação de carga e carga.
• Conector de cabeçalho para entrada e alimentação lógica.
• Lógica que previne condução cruzada (cross-conduction).

3. Pinout do IR2104

Tipicamente, o pinout do IR2104 possui 8 pinos montáveis through-hole. Frequentemente, seu encapsulamento 8-DIP vem com dois drivers internos de tecnologia CMOS. Estes operam em configuração de porta meia-ponte de MOSFET canal-N e IGBT.

[Imagem: Driver CI 8-pinos PDIP]

4. Como Usar o IR2104

Durante operação, o driver de porta meia-ponte usa sinais PWM de um controlador. Exemplo: Arduino Uno. Conectado ao Arduino via pino D9, aciona lados baixo e alto do MOSFET. Conectando pino Gate D8 do pino 3 do Arduino, controla sinais de desligamento. O PWM deve eventualmente clockar ciclo de duty máximo para a bomba de carga funcionar.

Vídeo tutorial: como usar inversor de potência IR2104

5. Condições de Operação Recomendadas

Limites necessários ao usar o driver CI para evitar danos:

• TA, Temperatura ambiente: -40 a 125°C.
• VS, tensão de alimentação VCC para lado baixo e lógica: 10 a 20V.
• VB, tensão absoluta lado alto: VS + 10 a VS + 20.
• Tensão de saída flutuante lado alto: VS a VB.
• Tensão de offset flutuante lado alto: Nota 1 a 600V.
• Faixa de tensão de entrada lógica: 0 a VCC.
• Tensão de saída lado baixo: 0 a VCC.

[Imagem: Transistor MOSFET eletrônico típico]

Conclusão

Devido ao amplificador e deslocador de nível no IR2104, o CI usa entrada de baixa potência de um microcontrolador para produzir acionamentos de alta corrente. Por esta característica, é encontrado em diversos sistemas de circuito como motores DC escovados, drivers industriais, drivers de bobina de indução, etc.

No entanto, usar driver de porta como IR2104 não é apenas para especialistas da indústria, mas também para projetos DIY. Porém, construir circuitos DIY requer assistência profissional adequada. Contate-nos hoje.