驅(qū)動電路

驅(qū)動電路是指主電路和控制電路之間，用來對控制電路的信號進(jìn)行放大的中間電路（即放大控制電路的信號使其能夠驅(qū)動功率晶體管）。

優(yōu)良的驅(qū)動電路對變換器性能的影響：

1.提高系統(tǒng)可靠性；

2.提高變換效率（開關(guān)器件開關(guān)、導(dǎo)通損耗）;

3.在開/關(guān)過程中減小開關(guān)器件應(yīng)力；

4.降低EMI或EMC。

驅(qū)動電路的基本任務(wù)，就是將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號。對半控型器件只需提供開通控制信號，對全控型器件則既要提供開通控制信號，又要提供關(guān)斷控制信號，以保證器件按要求可靠導(dǎo)通或關(guān)斷。

驅(qū)動電路的實(shí)質(zhì)

驅(qū)動電路的實(shí)質(zhì)是給柵極電容充放電。

開通的條件有：

1.驅(qū)動電壓足夠高，一般大于10伏。

2.足夠的瞬態(tài)驅(qū)動電流，快的上升沿，可加速開通。

3.驅(qū)動電路內(nèi)阻抗小。

而關(guān)斷的條件有：

1.足夠的瞬態(tài)驅(qū)動電流，快的下降沿。

2. 驅(qū)動電路內(nèi)阻抗大。

3.驅(qū)動加負(fù)壓。

驅(qū)動電路作用

簡單的說：驅(qū)動電路是將控制電路輸出的PWM脈沖放大到足以驅(qū)動功率晶體管 開關(guān)功率放大作用。

驅(qū)動電路，其實(shí)質(zhì)是一個功率放大電路，從而滿足負(fù)載額定功率使得負(fù)載可以正常工作，從而可以響應(yīng)微弱的輸入信號，所以對于不同的負(fù)載就需要不同的驅(qū)動電路，但實(shí)質(zhì)是一樣的，比如LED驅(qū)動電路，電機(jī)驅(qū)動電路，繼電器驅(qū)動電路，揚(yáng)聲器驅(qū)動電路等。

4款驅(qū)動電路圖

接下來列舉4款驅(qū)動電路圖，并進(jìn)行了電路分析。驅(qū)動電路一，圖A所示的驅(qū)動電路適合于驅(qū)動低頻小功率IGBT，當(dāng)控制信號VI為高電平時，V1導(dǎo)通，輸出VO對應(yīng)控制的開關(guān)管 導(dǎo)通；當(dāng)控制信號VI為低電平時，V2導(dǎo)通，輸出VO對應(yīng)控制的開關(guān)管被關(guān)斷。圖B所示的驅(qū)動電路是采用場效應(yīng)管 組成推挽電路，其工作原理同圖A，這種電路高頻峰值驅(qū)動電流可達(dá)十安以上，適用于大功率開關(guān)器件。

驅(qū)動電路二。如圖所示的驅(qū)動保護(hù)二合一電路適用于驅(qū)動低頻小功率IGBT，如果將雙極型NPN與PNP三極管換成N溝道與P溝道大功率場管后就可構(gòu)成高頻大電流驅(qū)動器。在驅(qū)動保護(hù)二合一電路中，不采用光耦合器作信號隔離而用磁環(huán)變壓器耦合方波信號，因光耦合器的速度不夠快，并存在光耦合器的上升下降波沿延時，采用變壓器傳輸可獲得陡直上升下降波沿，幾乎沒有傳輸延時。適用于驅(qū)動高頻大功率的IGBT器件。本電路具有驅(qū)動速度快，過流保護(hù)動作快，是比較理想的驅(qū)動保護(hù)二合一實(shí)用IGBT驅(qū)動電路。

驅(qū)動電路三。圖所示驅(qū)動電路為采用光耦合器等分立元器件構(gòu)成的IGBT驅(qū)動電路。當(dāng)輸入控制信號時，光耦合器導(dǎo)通，晶體管VT2截止，VT3導(dǎo)通輸出正15伏驅(qū)動電壓。當(dāng)輸入控制信號為零時，VLC截止，VT2、VT1導(dǎo)通，輸出負(fù)10伏電壓。正15伏和負(fù)10伏電源需靠近驅(qū)動電路，驅(qū)動電路輸出端 及電源地端至IGBT柵極和發(fā)射極的引線應(yīng)采用雙絞線，長度最好不超過0.5米。

驅(qū)動電路四。由集成電路TLP二五零構(gòu)成的驅(qū)動電路如上圖所示。TLP二五零內(nèi)置光耦合器的隔離電壓可達(dá)2500伏，上升和下降時間均小于0.5微秒，輸出電流達(dá)0.5安，可直接驅(qū)動50安、1200伏以內(nèi)的IGBT。外加推挽放大晶體管后，可驅(qū)動電流容量更大的IGBT。TLP二五零構(gòu)成的驅(qū)動器體積小，價格便宜，是不帶過電流保護(hù)的IGBT驅(qū)動器中較理想的產(chǎn)品。由于TLP二五零不具備 過電流保護(hù)功能，當(dāng)IGBT過電流時，通過控制信號關(guān)斷IGBT，IGBT中電流的下降很陡，且有一個反向的沖擊。這將會產(chǎn)生很大的開關(guān)損耗，而且對控制電路的過流保護(hù)功能要求很高。