1、 GTR驱动电路的设计要求 GTR基极驱动模式直接影响其工作状态,可以改善或恶化某些特征参数。例如,过度驱动加速开启,减少开启损耗,但不利于关闭,增加了关闭损耗。驱动电路是否具有快速保护功能GTR过压、过流后是否损坏的重要条件。GTR热容量小,过载能力差,不能保护快速熔断器和过电流继电器GTR的。因此,不再采用切断主电路的方法,而是采用快速切断基极控制信号的方法进行保护。这将保护措施转化为如何及时准确地测量故障状态以及如何快速可靠地封锁基极驱动信号。 (1) 考虑设计基极驱动电路的因素 必须考虑三个方面:优化驱动特性、驱动模式和自动快速保护功能。 ① 优化驱动特性 优化驱动特性是控制设备的开关过程,以确保更高的开关速度,减少开关损耗。优化的基极驱动电流波形GTO门极驱动电流波形相似。 ② 驱动方式 驱动模式根据不同的情况有不同的分类方法。在这里,驱动模式是指驱动电路与主电路之间的连接模式。它有两种直接和隔离驱动模式:直接驱动模式分为简单驱动、推拉驱动和抗饱腹驱动;隔离驱动模式分为光电隔离和电磁隔离。 ③ 自动快速保护功能 在故障情况下,为了快速自动切断基极驱动信号,避免GTR如果损坏,必须采取快速保护措施。保护类型一般包括抗饱和、抗饱和、过流、过压、过热和脉冲限制。 (2) 基极驱动电路 GTR基极驱动电路有恒流驱动电路、抗饱和驱动电路、固定反偏互补驱动电路、比例驱动电路、集成驱动电路等形式。恒流驱动电路是指GTR基极电流保持恒定,不随集电极电流而变化。抗饱和驱动电路也被称为贝克钳位电路,其作用是让GTR开启时处于准饱和状态,不进入放大区和深饱和区。关闭时,施加一定的负基极电流,有利于减少关闭时间和损耗。当电路输出为正时,固定反偏互补驱动电路由具有正负电源的互补输出电路组成,GTR导通;当电路输出为负时,发射结反偏,基区内过载流子迅速抽出,管道迅速关闭。比例驱动电路是使GTR与集电极电流的变化相比,基极电流确保设备在不同负载下的饱和深度基本相同。集成驱动电路克服了电路元件多、电路复杂、稳定性差、使用不方便等缺点。具有代表性的设备是THOMSON公司的UAA4003和三菱公司M57215BL。 ①GTR的驱动电路种类很多,下面介绍一种分立元件GTR如图5所示。电路由电气隔离和晶体管放大电路组成。电路中的二极管VD二、电位补偿二极管VD三组成贝克钳位抗饱和电路GTR导通时处于临界饱和状态。如果负载轻的话V5发射极电流全部注入V,会使V过饱和,延长关闭时的退饱和时间。当V过饱和使集电极电位低于基极电位时,有了贝克电路,VD2将自动导通,使多余的驱动电流流入集电极并保持Ubc≈0。这样,V导通始终处于临界饱和状态。图中的C二是电容器加速开启过程,开启时,R5被C2短路。这样可以实现驱动电流的过冲,增加前沿陡度,加快开启。另外,在V5导通时C2.充电极性为左正右负,为GTR准备关断。当V5截止V6导通时,C2上的充电电压为V管的发射结施加反电压GTR迅速关断。 ②GTR集成驱动电路有很多种,下面简单介绍几种情况: HL202是国产双列直插、20引脚GTR集成驱动电路,微分变压器实现信号隔离,贝克钳位退饱和,负电源欠压保护。工作电源电压 8~ 10V和-5.5V~ -7V,最大输出电流大于2.5A,可以驱动100A以下GTR。 UAA4003双列直插,16引脚GTR集成驱动电路可以驱动GTR实现最佳驱动和完善保护GTR在临界饱和的理想状态下运行,自身具有PWM脉冲形成单元特别适用于直流斩波器系统。 M57215BL是双列直插,8引脚GTR单电源自生负偏压工作的集成驱动电路可驱动50A,1000V以下的GTR模块单元;外加功率放大可驱动75~400A以上GTR模块。 晶体管SG3525ANG详细规格 PWM类型:电压模式 占空比:49% 升压:无 同步整流器 隔离式:无 类别:PMIC - 稳压器 - DC DC 切换控制器 描述:IC REG CTRLR PWM VM 16-DIP 输出数:2 电压_电源:8 V ~ 35 V 反激式:无 分频器:无 工作温度:0°C ~ 70°C 封装__外壳:16-DIP(0.300",7.62mm) 制造商:ON Semiconductor 频率_最大值:400kHz 晶体管驱动器输出类型 功能升压/降压 输出配置正 拓扑推挽 输出数2 输出阶段1 电压-电源(Vcc/Vdd)8 V ~ 35 V 频率-开关100Hz ~ 400kHz 占空比(最大)0.49 时钟同步是 控制特性使能、频率控制、软启动 工作温度0°C ~ 70°C(TA) 封装/外壳16-PDIP