電力電子技術(shù)-驅(qū)動(dòng)電路課件

電力電子技術(shù)—驅(qū)動(dòng)電路

PowerElectronics1驅(qū)動(dòng)電路的作用將控制電路輸出的PWM脈沖放大到足以驅(qū)動(dòng)功率晶體管—開關(guān)功率放大作用。優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電路改善功率晶體管的開關(guān)特性，減小開關(guān)損耗，提高整機(jī)效率和器件可靠性。（即盡量快開、快關(guān)）1電力電子變流裝置驅(qū)動(dòng)電路的作用22GTR對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求設(shè)計(jì)基極驅(qū)動(dòng)電路考慮的因素優(yōu)化驅(qū)動(dòng)特性要求功率晶體管快開、快關(guān)，并且功耗小驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)電路與主電路之間的連接方式自動(dòng)快速保護(hù)功能故障時(shí)，自動(dòng)切斷基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)3圖比較理想的基極驅(qū)動(dòng)電流波形2GTR對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求5優(yōu)化驅(qū)動(dòng)特性上升沿陡/過(guò)沖合適的飽和深度反向抽流Q開始開通時(shí),驅(qū)動(dòng)脈沖上升沿陡、有一定的過(guò)沖－開通快2.Q導(dǎo)通期間，合適的飽和深度－導(dǎo)通壓降低，驅(qū)動(dòng)功率小，關(guān)斷快（存儲(chǔ)時(shí)間小）3.關(guān)斷瞬間反向驅(qū)動(dòng)（抽流能力強(qiáng)）－關(guān)斷快6恒流驅(qū)動(dòng)是GTR的一種常見驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)常配合其他電路一起使用原理：讓Ib>Icmax/β，并恒定，無(wú)論負(fù)載如何（IC變化），晶體管都工作在飽和狀態(tài)。3GTR驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)介7★一種普通的恒流驅(qū)動(dòng)電路第一級(jí)放大第二級(jí)放大1.光耦通，Q1截止，Q2、Q3導(dǎo)通，為功率晶體管Q提供恒定基極電流2.光耦斷，Q1導(dǎo)通，Q2、Q3截止，Ib＝08加速電容—加快功率管的開通過(guò)程Q1off,Qon:C先將R2短路—開通電流尖峰；穩(wěn)態(tài),C充完電,R1、R2決定Ib；+－Q1on,Qoff:uC反加在be間，Q的Ib通過(guò)Q1反向抽流。C作用：加速導(dǎo)通、截止反偏?！锖懔黩?qū)動(dòng)電路10改進(jìn)的抗飽和電路D2加置在前級(jí)驅(qū)動(dòng)管的基極、用前級(jí)驅(qū)動(dòng)管的be代替D1，減小驅(qū)動(dòng)電路損耗，節(jié)省元件D2★恒流驅(qū)動(dòng)電路12

比例驅(qū)動(dòng)電路恒流驅(qū)動(dòng)—基極電流恒定，功率管飽和導(dǎo)通優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)損耗大，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)比例驅(qū)動(dòng)—基極電流正比于集電極電流變化。輕載時(shí)不至于深度飽和，避免了ts大的缺點(diǎn)。14

比例驅(qū)動(dòng)電路反激式比例驅(qū)動(dòng)電路原理：Q1on:同名端負(fù)，Qoff;只有N1有電流，要求大儲(chǔ)能，變壓器飽和，由R1限流；Q1off:能量從N1→驅(qū)動(dòng)側(cè)Nb，驅(qū)動(dòng)Qon,iNf=iC,iC從同名端流進(jìn)，變壓器退飽和。15IGBT的驅(qū)動(dòng)電路16圖IGBT的開關(guān)過(guò)程10%90%ttt10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(on)UGEMUGEMICMICMIGBT對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的基本要求17(1)柵極正偏電壓+UGE的影響(2)柵極負(fù)偏壓-UGE的影響(3)柵極電阻RGIGBT對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的基本要求18(2)柵極負(fù)偏壓-UGE的影響圖集電極浪涌電流與柵極負(fù)電壓的關(guān)系負(fù)偏壓的增高會(huì)使集電極浪涌電流明顯下降，從而避免使IGBT發(fā)生擎住現(xiàn)象。20(3)柵極電阻RG柵極電阻增加，使IGBT的開通與關(guān)斷能耗均增加。柵極電阻減小又使di/dt增大，可能引發(fā)IGBT誤導(dǎo)通。通常RG一般取十幾歐到幾百歐之間。2