1第十二章 驱动电路2本章内容本章内容第二节第二节 驱动电路的隔离技术驱动电路的隔离技术第一节第一节 对双极性功率晶体管对双极性功率晶体管 驱动电路的要求驱动电路的要求第三节第三节 恒流驱动电路恒流驱动电路第四节第四节 比例驱动电路比例驱动电路第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路双极性功双极性功率晶体管率晶体管驱动电路驱动电路3第一节第一节 对双极性功率晶体管驱动电路的要求对双极性功率晶体管驱动电路的要求最佳驱动特性：最佳驱动特性：最佳驱动特性：最佳驱动特性：（Pg267Pg267Pg267Pg267）1.1.1.1.开通时：开通时：开通时：开通时：基极电流有快速上升沿基极电流有快速上升沿基极电流有快速上升沿基极电流有快速上升沿和过冲和过冲和过冲和过冲加速开通减小开通损耗加速开通减小开通损耗加速开通减小开通损耗加速开通减小开通损耗2.2.2.2.导通期间：导通期间：导通期间：导通期间：饱和导通饱和导通饱和导通饱和导通低导通损低导通损低导通损低导通损耗；耗；耗；耗；关断前临界饱和导通关断前临界饱和导通关断前临界饱和导通关断前临界饱和导通减小减小减小减小tstststs3.3.3.3.关断瞬时：关断瞬时：关断瞬时：关断瞬时：足够反向基极电流足够反向基极电流足够反向基极电流足够反向基极电流抽流，减小抽流，减小抽流，减小抽流，减小tstststs；反偏截止电压反偏截止电压反偏截止电压反偏截止电压icicicic迅速下降，减小迅速下降，减小迅速下降，减小迅速下降，减小t t t tf f f f最佳驱动特性和驱动电流波形最佳驱动特性和驱动电流波形最佳驱动特性和驱动电流波形最佳驱动特性和驱动电流波形（Pg267Pg267Pg267Pg267、268268268268）ibt上升沿陡上升沿陡/ /过冲过冲合适的饱和深度合适的饱和深度 反向抽流反向抽流图图图图12121 1 最佳基极驱动电流波形最佳基极驱动电流波形最佳基极驱动电流波形最佳基极驱动电流波形4第三节第三节 恒流驱动电路恒流驱动电路五、典型驱动五、典型驱动电路分析电路分析图图图图1212121216161616光耦光耦光耦光耦隔离隔离隔离隔离放大放大放大放大互补互补互补互补驱动驱动驱动驱动加速电容加速电容加速电容加速电容抗饱和抗饱和抗饱和抗饱和提供反提供反提供反提供反流通路流通路流通路流通路箝位箝位箝位箝位5第四节第四节 比例驱动电路比例驱动电路恒流驱动恒流驱动基极电流恒定，功率管饱和导通基极电流恒定，功率管饱和导通基极电流恒定，功率管饱和导通基极电流恒定，功率管饱和导通, , , ,（Pg274Pg274Pg274Pg274下）下）下）下）优点：优点：优点：优点：电路简单电路简单电路简单电路简单 缺点：缺点：缺点：缺点：驱动损耗大，存储时间长驱动损耗大，存储时间长驱动损耗大，存储时间长驱动损耗大，存储时间长比例驱动比例驱动基极电流正比于集电极电流变化基极电流正比于集电极电流变化基极电流正比于集电极电流变化基极电流正比于集电极电流变化（Pg275Pg275Pg275Pg275上）上）上）上）轻载时不至于深度饱和，避免了轻载时不至于深度饱和，避免了轻载时不至于深度饱和，避免了轻载时不至于深度饱和，避免了tstststs大的缺点大的缺点大的缺点大的缺点6第四节第四节 比例驱动电路比例驱动电路反激式比例驱动电路反激式比例驱动电路原理：原理：原理：原理：Q1 on:Q1 on:Q1 on:Q1 on:同名端负，同名端负，同名端负，同名端负，Q off; Q off; Q off; Q off; 只有只有只有只有N1N1N1N1有电流，有电流，有电流，有电流，N1N1N1N1储能，变压器饱和，由储能，变压器饱和，由储能，变压器饱和，由储能，变压器饱和，由R1R1R1R1限流限流限流限流Q1 off:Q1 off:Q1 off:Q1 off:能量从能量从能量从能量从N1N1N1N1驱动侧驱动侧驱动侧驱动侧NbNbNbNb，N N N N1 1 1 1i i i i1 1 1 1=N=N=N=Nb b b bi i i ib b b b, , , ,驱动驱动驱动驱动Q Q Q Q Q on, i Q on, i Q on, i Q on, iNfNfNfNf=i=i=i=iC C C C,i,i,i,iC C C C从同名端流进，变压从同名端流进，变压从同名端流进，变压从同名端流进，变压器退饱和，形成正反馈作用，加速导通器退饱和，形成正反馈作用，加速导通器退饱和，形成正反馈作用，加速导通器退饱和，形成正反馈作用，加速导通 NfNfNfNf与与与与NbNbNbNb形成比例驱动形成比例驱动形成比例驱动形成比例驱动 icNf=ibNbicNf=ibNbicNf=ibNbicNf=ibNbQ1 on:Q1 on:Q1 on:Q1 on: Q Q Q Q管暂不关断，同名端电压不变，管暂不关断，同名端电压不变，管暂不关断，同名端电压不变，管暂不关断，同名端电压不变，D D D D导通，短接导通，短接导通，短接导通，短接N2N2N2N2，为，为，为，为ibibibib提供泄放通道，提供泄放通道，提供泄放通道，提供泄放通道，C C C C构成反偏电压，加速关断构成反偏电压，加速关断构成反偏电压，加速关断构成反偏电压，加速关断NfNb7本章内容本章内容第二节第二节 驱动电路的隔离技术驱动电路的隔离技术第一节第一节 对双极性功率晶体管对双极性功率晶体管 驱动电路的要求驱动电路的要求第三节第三节 恒流驱动电路恒流驱动电路第四节第四节 比例驱动电路比例驱动电路第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路双极性功双极性功率晶体管率晶体管驱动电路驱动电路8第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路1.1.1.1.驱动电压足够驱动电压足够驱动电压足够驱动电压足够10V10V10V10V2.2.2.2.足够的瞬态驱动电流，快的上升沿、下降沿足够的瞬态驱动电流，快的上升沿、下降沿足够的瞬态驱动电流，快的上升沿、下降沿足够的瞬态驱动电流，快的上升沿、下降沿3. 3. 3. 3. 驱动电路内阻抗小驱动电路内阻抗小驱动电路内阻抗小驱动电路内阻抗小一、一、驱动电路要求驱动电路要求驱动场控器件时的一些实际考虑（驱动场控器件时的一些实际考虑（驱动场控器件时的一些实际考虑（驱动场控器件时的一些实际考虑（MOSMOSMOSMOS管管管管GSGSGSGS间存在等效电容）间存在等效电容）间存在等效电容）间存在等效电容）1.1.1.1.减小驱动电路引线电感减小驱动电路引线电感减小驱动电路引线电感减小驱动电路引线电感2.2.2.2.要采用适当的驱动电阻：要采用适当的驱动电阻：要采用适当的驱动电阻：要采用适当的驱动电阻：a.a.a.a.限流；限流；限流；限流；b.b.b.b.防止防止防止防止u u u uGSGSGSGS振荡振荡振荡振荡3.3.3.3.在在在在GSGSGSGS间加稳压管或电阻，防止门极过压击穿间加稳压管或电阻，防止门极过压击穿间加稳压管或电阻，防止门极过压击穿间加稳压管或电阻，防止门极过压击穿9第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路二、二、驱动电路驱动电路图图图图1212121223232323R1R1R1R1的作用的作用的作用的作用（？（？（？（？) ) ) )：1.1.1.1.限流；限流；限流；限流；2.2.2.2.防止防止防止防止u u u uGSGSGSGS振荡振荡振荡振荡Q3Q3Q3Q3的作用的作用的作用的作用: : : :（? ? ? ?）门极电荷释放，加速关断门极电荷释放，加速关断门极电荷释放，加速关断门极电荷释放，加速关断简单驱动简单驱动PWM控制控制IC限流限流 放电放电 限压限压10简单驱动简单驱动第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路11互补式驱动互补式驱动PWM控制控制ICVc第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路12互补式驱动互补式驱动第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路14第五节第五节 场控器件的驱动电路场控器件的驱动电路降栅压短路保护：检测降栅压短路保护：检测降栅压短路保护：检测降栅压短路保护：检测u u u ucececece，当当当当IcIcIcIc过大（过大（过大（过大（UceUceUceUce大）时降低栅极电压，大）时降低栅极电压，大）时降低栅极电压，大）时降低栅极电压，限制限制限制限制IcIIcIIcIIcICMCMCMCM、以防出现擎住效应、以防出现擎住效应、以防出现擎住效应、以防出现擎住效应关断时避免关断时避免关断时避免关断时避免dudududucececece/dt/dt/dt/dt过大（采取缓冲电路、适当的栅极反压过大（采取缓冲电路、适当的栅极反压过大（采取缓冲电路、适当的栅极反压过大（采取缓冲电路、适当的栅极反压三、三、IGBTIGBT对对驱动电路的特殊要求驱动电路的特殊要求图图12-24 IGBT短路保护示意图短路保护示意图15作业：作业：1. 简要说明双极性晶体管和场控功率器件对驱动电路的要求简要说明双极性晶体管和场控功率器件对驱动电路的要求2. 124第十二章第十二章 驱动电路驱动电路