驱动
电路的基本任务,就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求,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,以保证器件按要求可靠
导通
或
关断
。
2.
提高变换效率
(
开关器件开关、导通损耗
)
3.
减小开关器件应力
(
开
/
关过程中
)
4.
降低
EMI/EMC
安规问题,驱动电路副边与主电路有耦合关系,而驱动原边是与控制电路连在一起, 主电路是一次电路,控制电路是
ELV电路
,
一次电路
和ELV电路之间要做加强绝缘,实现绝缘要求一般就采取变压器光耦等隔离措施。
驱动电路隔离技术一般使用
光电耦合器
或
隔离变压器
(
光耦合
;
磁耦合
)。
[1]
由于 MOSFET 的工作频率及输入阻抗高,容易被干扰,故驱动电路应具有良好的电气隔离性能,以实现主电路与控制电路之间的隔离,使之具有较强的抗干扰能力,避免功率级电路对控制信号的干扰。
光耦隔离驱动可分为电磁隔离与光电隔离。采用
脉冲变压器
实现电路的电磁隔离,是一种电路简单可靠,又具有电气隔离作用的电路,但其对脉冲的宽度有较大限制,若脉冲过宽,磁饱和效应可能使一次绕组的电流突然增大,甚至使其烧毁,而若脉冲过窄,为驱动栅极关断所存储的能量可能不够。光电隔 离,是利用光耦合器将控制信号回路和驱动回路隔离开。该驱动电路输出阻抗较小,解决了栅极驱动源低阻抗的问题,但由于光耦合器响应速度较慢,因而其开关延迟时间较长,限制了适应频率。
1.
由
I
F
控制
I
c
;电流传输比
CTR-Current Transfer Ratio
2.
输入输出特性与普通三极管相似
,
电流传输比
Ic/IF
比三极管
“
β
”
小
;
3.
可在线性区, 也可在开关状态。 驱动电路中, 一般工作在开关状态。
2.
输出端需要隔离驱动电源
3.
驱动功率有限
磁耦合的特点
:
1.
既可传递信号又可传递功率
2.
频率越高
,
体积越小
-
适合高频应用
2.
导通期间:足够的基极电流,使晶体管任意负载饱和导通
—
低导通损耗;
关断前调整基极电流,使晶体管处于临界饱和导通
—
减小
, 关断快
;
3.
关断瞬时:
足够、反向基极电流
—
迅速抽出基区剩余载流子,减小
;反偏截止电压,使
i
c
迅速下降,减小
。
恒定电路即基极电流恒定,功率管饱和导通。
恒流驱动优点:优点: 电路简单;
恒流驱动缺点:轻载时深度饱和,关断时间长。
开通:
1.驱动电压足够高,一般>10V;(减小
R
DS(on))
2.足够的瞬态驱动电流,快的上升沿; (加速开通)
3
.
驱动电路内阻抗小。
(
加速开通)
关断:
1. 足够的瞬态驱动电流,快的下降沿;
(
加速关断)
2. 驱动电路内阻抗小。
(
加速关断)
3. 驱动加负压。
(
防止误导通)