文档介绍：附电力电子器件器件的驱动
1 电力电子器件驱动电路概述
晶闸管的触发电路
典型全控型器件的驱动电路
电力电子器件驱动电路概述
驱动电路——主电路与控制电路之间的接口
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。
一些保护措施也往往设在驱动电路中,或通过驱动电路实现。
驱动电路的基本任务:
按控制目标的要求施加开通或关断的信号。
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。
电力电子器件驱动电路概述
驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节,一般采用光隔离或磁隔离。
 光隔离一般采用光耦合器
 磁隔离的元件通常是脉冲变压器
电力电子器件驱动电路概述
分类
按照驱动信号的性质分,可分为电流驱动型和电压驱动型。
驱动电路具体形式可为分立元件的,但目前的趋势是采用专用集成驱动电路。
双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在内的混合集成电路。
为达到参数最佳配合,首选所用器件生产厂家专门开发的集成驱动电路。
晶闸管的触发电路
晶闸管的触发电路
作用:产生符合要求的门极触发脉冲,保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。
晶闸管触发电路应满足下列要求:
脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通。
触发脉冲应有足够的幅度。
不超过门极电压、电流和功率定额,且在可靠触发区域之内。
有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
I
I
M
t
1
t
2
t
3
t
4
图1-26 理想的晶闸管触发脉冲电流波形
t1~t2脉冲前沿上升时间(<1s) t1~t3强脉宽度
IM强脉冲幅值(3IGT~5IGT)
t1~t4脉冲宽度 I脉冲平顶幅值(~2IGT)
晶闸管的触发电路
常见的晶闸管触发电路
V1、V2构成脉冲放大环节。
脉冲变压器TM和附属电路构成脉冲输出环节。
 V1、V2导通时,通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发脉冲。
图1-27 常见的晶闸管触发电路
典型全控型器件的驱动电路
1) 电流驱动型器件的驱动电路
(1) GTO
GTO的开通控制与普通晶闸管相似。
GTO关断控制需施加负门极电流。
GTO驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门极反偏电路三部分,可分为脉冲变压器耦合式和直接耦合式两种类型。
O
t
t
O
u
G
i
G
正的门极电流
5V的负偏压
图1-28 推荐的GTO门极电压电流波形
典型全控型器件的驱动电路
目前应用较广,但其功耗大,效率较低。
直接耦合式驱动电路可避免电路内部的相互干扰和寄生振荡,可得到较陡的脉冲前沿。
图1-29 典型的直接耦合式GTO驱动电路
典型全控型器件的驱动电路
2) GTR
开通驱动电流应使GTR处于准饱和导通状态,使之不进入放大区和深饱和区。
关断GTR时,施加一定的负基极电流有利于减小关断时间和关断损耗。
关断后同样应在基射极之间施加一定幅值(6V左右)的负偏压。
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O
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b
图1-30 理想的GTR基极驱动电流波形
GTR的一种驱动电路,包括电气隔离和晶体管放大电路两部分。
图1-31 GTR的一种驱动电路
驱动GTR的集成驱动电路中,THOMSON公司的 UAA4002和三菱公司的M57215BL较为常见。