| 随着电力半导体器件制造工艺和技术的日益完善,全控型电力半导体器件正朝着大电流、高电压、快通断、低功耗、易保护等方向飞速发展。因此目前变流电路及逆变电路中的核心功率元件均广泛采用了大功率全控型电力半导体器中的开关型功率器件,采用最多的主要为双极性大功率晶体管( GTR) 、功率场效应管(功率MOSFET) 及功率绝缘栅控双极性晶体管( IGBT) ,这些大功率器件的运行状态及安全性直接影响逆变器质量的优劣,而性能良好的驱动电路又是开关器件安全可靠运行的重要保障。本文着重介绍了GTR、功率MOSFET、IGBT 驱动电路设计的主要原则和一些典型的驱动电路。 一、驱动电路的定义 使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。对器件或整个装置的一些保护措施也往往设计在驱动电路中，或通过驱动电路来实现。 二、驱动电路的设计和任务 驱动电路就是将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号。 开关型功率器件的驱动分为两种形式:一是电流型驱动,如GTR ;二是电压型驱动,如功率MOSFET、IGBT。无论是哪种驱动电路,在设计时都必须考虑以下两点:最优化驱动特性和自动快速保护。所谓最优化特性就是以理想的控制极驱动电流(或电压、或两者兼有) 去控制功率器件的开关过程,以提高开关速度、减小开关损耗;自动快速保护则是在驱动电路故障状态下快速自动地切断控制极信号,避免功率管遭到损坏,在主回路故障状态时能及时自动切断与主回路的联系的能力。 |
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