電流型自關斷器件的驅動

1、根據驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的信號的性質，將電力電子器件分為電流驅動型電流驅動型和電壓驅動型電壓驅動型。2.3 電流型自關斷器件的驅動電流型自關斷器件的驅動1.電流驅動型器件的驅動電路電流驅動型器件的驅動電路（GTO、GTR）GTO的開通控制：的開通控制：與普通晶閘管相似，但對脈沖前沿的幅值和陡度要求高，且一般需在整個導通期間施加正門極電流；關斷：關斷：施加負門極電流，對其幅值和陡度的要求更高，關斷后還應在門陰極施加約5V的負偏壓以提高抗干擾能力。推薦的推薦的GTO門極電門極電壓電流波形壓電流波形OttOuGiG2.GTO驅動電路通常包括三部分：驅動電路通常包括三部分：開通電

2、路、關斷電路和門極反偏電路開通電路、關斷電路和門極反偏電路50kHz50VGTON1N2N3C1C3C4C2R1R2R3R4V1V3V2LVD1VD2VD3VD4 3. GTR驅動電路驅動電路GTR的一種驅動電路貝克鉗位電路(抗飽和電路)柵源間、柵射間有數(shù)千皮法（柵源間、柵射間有數(shù)千皮法（PF)的電容，為快速建的電容，為快速建立驅動電壓，要求驅動電路輸出電阻??；立驅動電壓，要求驅動電路輸出電阻??；開通的驅動電壓應達一定值：開通的驅動電壓應達一定值：MOSFET1015V，IGBT1520V；關斷時施加一定幅值的負驅動電壓關斷時施加一定幅值的負驅動電壓-5-15V）有利有利于減小關斷時間和關斷損

3、耗；于減小關斷時間和關斷損耗；在柵極串入一只低值電阻（數(shù)十歐左右）可以減小在柵極串入一只低值電阻（數(shù)十歐左右）可以減小寄生振蕩，該電阻阻值應隨被驅動器件電流額定值寄生振蕩，該電阻阻值應隨被驅動器件電流額定值的增大而減小。的增大而減小。2.4電壓型自關斷器件的驅動電壓型自關斷器件的驅動電力MOSFET的一種驅動電路：電氣隔離和晶體管放大電路兩部分v無輸入信號時高速放大器A輸出負電平,V3導通輸出負驅動電壓v當有輸入信號時A輸出正電平，V2導通輸出正驅動電壓A+-MOSFET20 V20 VuiR1R3R5R4R2RGV1V2V3C1-VCC+VCC電力電力MOSFET的的一種驅動電路一種驅動電路

4、IGBT的驅動的驅動對驅動電路的要求1、充分陡的脈沖上升和下降沿 開通時使IGBT快速開通，減小開通損耗快速開通，減小開通損耗 關斷時使IGBT快速關斷，縮短關斷時間，減小關斷快速關斷，縮短關斷時間，減小關斷損耗損耗2、足夠大的驅動功率 導通時，使IGBT功率輸出級總處于飽和狀態(tài) 瞬時過載時，柵極驅動電路提供的驅動功率要足以保證IGBT不退出飽和區(qū)。3、合適的正向驅動電壓UCE 一般可?。?10%）15V4、合適的反偏電壓 一般為-2-10VIGBT的驅動的驅動對驅動電路的要求5、驅動電路最好與控制電路在電位上隔離 要求：6、應根據IGBT的電流容量和電壓額定值及開關頻率的不同，選擇合適的RG

5、阻值IGBT的驅動-多采用專用的混合集成驅動器多采用專用的混合集成驅動器13故障指示檢測端VCC接口電路門極關斷電路定時及復位電路檢測電路415861413uoVEE81546-10V+15V30V+5VM57962 L14ui1快恢復trr0.2s4.7k 3.1 100 F100 FM57962L型IGBT驅動器的原理和接線圖優(yōu)點優(yōu)點：大大簡化了IGBT的驅動電路設計，且將保護與驅動集成于一體。不僅減小了控制電路的體積，而且提高了系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。2.5 自關斷器件的保護自關斷器件的保護n1.緩沖電路緩沖電路緩沖電路緩沖電路（吸收電路）作用（吸收電路）作用抑制器件的內因過電壓、du/

6、dt、過電流di/dt，減小器件的開關損耗。緩沖電路緩沖電路關斷緩沖電路（關斷緩沖電路（du/dtdu/dt抑制電路）抑制電路）用于吸收器件的關斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt，減小關斷損耗開通緩沖電路（開通緩沖電路（di/dtdi/dt抑制電路）抑制電路）用于抑制器件開通的電流過沖和di/dt，減小開通損耗緩沖電路緩沖電路復合緩沖電路復合緩沖電路 將關斷緩沖電路和開通緩沖電路結合在一起耗能式緩沖電路耗能式緩沖電路 緩沖電路中儲能元件的能量消耗在其吸收電阻上饋能式緩沖電路饋能式緩沖電路 （無損吸收電路）（無損吸收電路） 緩沖電路中儲能元件的能量回饋給負載或電流緩沖電路緩沖電路通常緩沖電路專

7、指關斷緩沖電路，通常緩沖電路專指關斷緩沖電路，將開通緩沖電路叫做將開通緩沖電路叫做di/dtdi/dt抑制電路抑制電路di/dt抑制電路和充放電型RCD緩沖電路及波形 a) 電路 b) 波形緩沖電路緩沖電路無緩沖無緩沖電路電路V開通 電流迅速上升，di/dt很大V關斷 du/dt很大，并出現(xiàn)很高的過電壓有緩沖電路V開通 Cs通過Rs向V放電，使ic先上一個臺階，以后因有di/dt抑制電路的Li ,ic上升速度減慢。V關斷 負載電流通過VDs向Cs分流，減輕了V的負擔，抑制了du/dt和過電壓。 b) di/dt抑制電路和充放電型RCD緩沖電路波形tuCEOdidt抑制電路時無didt抑制電路時

8、有有緩沖電路時無緩沖電路時uCEiC緩沖電路緩沖電路icBADC無緩沖電路有緩沖電路ucE0關斷時的負載線無緩沖電路無緩沖電路 uCE 迅速上升，負載迅速上升，負載L L上的感應電壓是續(xù)流二上的感應電壓是續(xù)流二極管極管VDVD開始導通，負載線開始導通，負載線A A從移動到從移動到B B，iC下降到漏電流的大小，負載線隨之移動到下降到漏電流的大小，負載線隨之移動到C C。有緩沖電路有緩沖電路 CS的分流使的分流使iC在在uCE開始上升的同時就下降，開始上升的同時就下降，負載線經過負載線經過D到達到達C，負載線，負載線ABC經過的是經過的是小電流、小電壓區(qū)，器件的關斷損耗比無緩小電流、小電壓區(qū)，器

9、件的關斷損耗比無緩沖電路時降低。沖電路時降低。緩沖電路緩沖電路LCSRSEd緩沖電路負載LCSRSEd緩沖電路負載RiVDLVdidt抑制電路緩沖電路LiVDiRsCsVDsb)c)a)a) 充放電型RCD緩沖電路另外兩種常用緩沖電路a)RC吸收電路 b)放電阻止型RCD吸收電路2.電力電力MOSFET和和IGBT并聯(lián)運行的特點并聯(lián)運行的特點電力電力MOSFET并聯(lián)運行的特點并聯(lián)運行的特點 R Ronon具有正溫度系數(shù)，具有電流自動均衡的能力，容易并聯(lián)。具有正溫度系數(shù)，具有電流自動均衡的能力，容易并聯(lián)。注意選用注意選用R Ronon、U UT T、G Gfsfs和和C Cississ盡量相近的

10、器件并聯(lián)。盡量相近的器件并聯(lián)。電路走線和布局應盡量對稱。電路走線和布局應盡量對稱?？稍谠礃O電路中串入小電感可在源極電路中串入小電感, ,起到均流電抗器的作用。起到均流電抗器的作用。IGBT并聯(lián)運行的特點并聯(lián)運行的特點 在在1/21/2或或1/31/3額定電流以下的區(qū)段，通態(tài)壓降具有額定電流以下的區(qū)段，通態(tài)壓降具有負的溫度系的溫度系數(shù)。數(shù)。在以上的區(qū)段則具有在以上的區(qū)段則具有正溫度系數(shù)。溫度系數(shù)。并聯(lián)使用時也具有電流的自動均衡能力，易于并聯(lián)。并聯(lián)使用時也具有電流的自動均衡能力，易于并聯(lián)。2.6 任務實施任務實施-絕緣柵雙極晶體管驅動電絕緣柵雙極晶體管驅動電路設計路設計n采用光電耦合器進行隔離的柵

11、極驅動電路采用光電耦合器進行隔離的柵極驅動電路2.7知識拓展知識拓展-集成驅動芯片介紹集成驅動芯片介紹UAA4002的內部結構及工作原理圖 UAA4002應用接線圖 EXB841的電路原理圖 小結小結 1、晶閘管（SCR）的觸發(fā)電路應滿足與主電路同步、能平穩(wěn)移相與主電路同步、能平穩(wěn)移相且有足夠移相范圍、脈沖前沿陡、有足夠的幅值與脈寬、抗干擾且有足夠移相范圍、脈沖前沿陡、有足夠的幅值與脈寬、抗干擾能力強等要求能力強等要求。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路主要有同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成。集成化的鋸齒波同步移相觸發(fā)電路有KC（或KJ）系列。目前，以單片機為主體的數(shù)字化觸發(fā)電路在大功率整流電路中得到越來越廣泛的應用。 2、晶閘管的過壓保護主要使用壓敏電阻、阻容吸收壓敏電阻、阻容吸收等，過流保護則采用電流檢測、快速熔斷器電流檢測、快速熔斷器等，另外還應對du/dt、di/dt進行限制。 3、電力晶體管（GTR）和門極可關斷晶閘管（GTO）屬電流型電流型自關斷器件自關斷器件。GTO的驅動電路中的門極開通電路與SCR觸發(fā)電路基本相同，而要求門極關斷電路能產生足夠大的反向電流來關斷已導通的GTO。GTR驅動電路除滿足一般驅動電路的要求外，還應有抗飽和電路