电力电子技术-驱动电路课件.ppt

《电力电子技术-驱动电路课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电力电子技术—驱动电路PowerElectronics1驱动电路的作用将控制电路输出的PWM脉冲放大到足以驱动功率晶体管—开关功率放大作用。优良的驱动电路改善功率晶体管的开关特性，减小开关损耗，提高整机效率和器件可靠性。（即尽量快开、快关）1电力电子变流装置驱动电路的作用22GTR对驱动电路的要求设计基极驱动电路考虑的因素优化驱动特性要求功率晶体管快开、快关，并且功耗小驱动方式驱动电路与主电路之间的连接方式自动快速保护功能故障时，自动切断基极驱动信号3ibIb1Ib2Icsic0090%Ib110%Ib190%Ics10%Icst0t1t2t3t4t5tttofftstftontrt

2、d图GTR的开通和关断过程电流波形2GTR对驱动电路的要求4图比较理想的基极驱动电流波形2GTR对驱动电路的要求5优化驱动特性上升沿陡/过冲合适的饱和深度反向抽流Q开始开通时,驱动脉冲上升沿陡、有一定的过冲－开通快2.Q导通期间，合适的饱和深度－导通压降低，驱动功率小，关断快（存储时间小）3.关断瞬间反向驱动（抽流能力强）－关断快6恒流驱动是GTR的一种常见驱动电路，经常配合其他电路一起使用原理：让Ib>Icmax/β，并恒定，无论负载如何（IC变化），晶体管都工作在饱和状态。3GTR驱动电路简介7★一种普通的恒流驱动电路第一级放大第二级放大1.光耦通，Q1截止，Q2、Q3导通，为功率

3、晶体管Q提供恒定基极电流2.光耦断，Q1导通，Q2、Q3截止，Ib＝08恒流驱动缺点：轻载时深度饱和，关断时间长。—抗饱和电路导通慢—加速电容9加速电容—加快功率管的开通过程Q1off,Qon:C先将R2短路—开通电流尖峰；稳态,C充完电,R1、R2决定Ib；+－Q1on,Qoff:uC反加在be间，Q的Ib通过Q1反向抽流。C作用：加速导通、截止反偏。★恒流驱动电路10抗饱和电路—使功率管处于浅饱和原理：1.若Q深度饱和,则D2导通，Ib减小，饱和程度下降2.D3为反向基流提供通路电路组成：抗饱和二极管D1、D2反向基极提供回路D3电路特点：抗饱和驱动,ts↓，导通损耗↑，驱动电流损

4、失★恒流驱动电路11改进的抗饱和电路D2加置在前级驱动管的基极、用前级驱动管的be代替D1，减小驱动电路损耗，节省元件D2★恒流驱动电路12光耦隔离放大互补驱动加速电容抗饱和钳位提供反流通路1.ui高，光耦通，Q2截止，Q3导通，加速电容加速Q导通，D2、D3使Q工作在临界饱和状态，稳态时为Q提供稳态基极电流Ib＝（UCC2－Uce3－UD3－Ube）/（R4＋R5）2.ui低，光耦截止，Q2导通，Q4导通，D4、C、Q4组成反向抽流回路，减小ts；反向抽流结束后，由DW、D5、D4、Q4组成释放回路供电容继续放电，同时DW给Q的基射极施加反向电压，加速其截止★恒流驱动电路13比例驱动

5、电路恒流驱动—基极电流恒定，功率管饱和导通优点：电路简单；缺点：驱动损耗大，存储时间长比例驱动—基极电流正比于集电极电流变化。轻载时不至于深度饱和，避免了ts大的缺点。14比例驱动电路反激式比例驱动电路原理：Q1on:同名端负，Qoff;只有N1有电流，要求大储能，变压器饱和，由R1限流；Q1off:能量从N1→驱动侧Nb，驱动Qon,iNf=iC,iC从同名端流进，变压器退饱和。15IGBT的驱动电路16图IGBT的开关过程10%90%ttt10%90%UCEIC0O0UGEUGEMICMUCEMtfv1tfv2tofftontfi1tfi2td(off)tftd(on)trUCE(

6、on)UGEMUGEMICMICMIGBT对驱动电路的基本要求17(1)栅极正偏电压+UGE的影响(2)栅极负偏压-UGE的影响(3)栅极电阻RGIGBT对驱动电路的基本要求18(1)栅极正偏电压+UGE的影响图IGBT通态电压与栅极电压的关系当UGE增加时，通态电压下降，IGBT的开通损耗下降.UGE增加到一定程度之后对IGBT的负载短路能力及dUCE/dt电流有不利影响19(2)栅极负偏压-UGE的影响图集电极浪涌电流与栅极负电压的关系负偏压的增高会使集电极浪涌电流明显下降，从而避免使IGBT发生擎住现象。20(3)栅极电阻RG栅极电阻增加，使IGBT的开通与关断能耗均增加。栅极电

7、阻减小又使di/dt增大，可能引发IGBT误导通。通常RG一般取十几欧到几百欧之间。211IGBT对驱动电路的基本要求由于是容性输入阻抗，IGBT对栅极电荷集聚很敏感，因此要保证有一条低阻抗值得放电回路。栅极电路中的正偏压应为+15—20V，负偏压-5—-15V。驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离。栅极驱动电路应尽可能简单实用，具有对IGBT的自保护功能，并有较强的抗干扰能力。22图IGBT的驱动电路2IGBT驱动电路的介绍23图M579