功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路是什么原理?
功率開關(guān)器件在電力電子設(shè)備中占據(jù)著核心位置,它的可靠工作是整個(gè)裝置正常運(yùn)行的基本條件。功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路是主電路與控制電路之間的接口,是電力電子裝置的重要部分。它對(duì)整個(gè)設(shè)備的性能有很大的影響,其作用是將控制回路輸出的控制脈沖放大到足以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件。簡(jiǎn)而言之,驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)就是將控制電路傳來的信號(hào),轉(zhuǎn)換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導(dǎo)通和關(guān)斷的信號(hào)。
同樣的器件,采用不同的驅(qū)動(dòng)電路將得到不同的開關(guān)特性。采用性能良好的驅(qū)動(dòng)電路可以使功率開關(guān)器件工作在比較理想的開關(guān)狀態(tài),同時(shí)縮短開關(guān)時(shí)間,減小開關(guān)損耗,對(duì)裝置的運(yùn)行效率,可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)劣直接影響主電路的性能,驅(qū)動(dòng)電路的合理化設(shè)計(jì)顯得越來越重要。晶閘管體積小,重量輕,效率高,壽命長(zhǎng),使用方便,可以方便的進(jìn)行整流和逆變,且可以在不改變電路結(jié)構(gòu)的前提下,改變整流或逆變電流的大小。IGBT是MOSFET和GTR的復(fù)合器件,它具有開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)功率小和驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn),又具有通態(tài)壓降小、耐壓高和承受電流大等優(yōu)點(diǎn)。IGBT作為主流的功率輸出器件,特別是在大功率的場(chǎng)合,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。一般來說,功率
開關(guān)器件理想的驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)滿足以下要求:
(1)功率開關(guān)管開通時(shí),驅(qū)動(dòng)電路能夠提供快速上升的基極電流,使得開啟時(shí)有足夠的驅(qū)動(dòng)功率,從而減小開通損耗。
(2)開關(guān)管導(dǎo)通期間,驅(qū)動(dòng)電路提供的基極電流在任何負(fù)載情況下都能保證功率管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),保證比較低的導(dǎo)通損耗。為減小存儲(chǔ)時(shí)間,器件關(guān)斷前應(yīng)處于臨界飽和狀態(tài)。
(3)關(guān)斷時(shí),驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供足夠的反向基極驅(qū)動(dòng),以迅速的抽出基區(qū)的剩余載流子,減小存儲(chǔ)時(shí)間;
并加反偏截止電壓,使集電極電流迅速下降以減小下降時(shí)間。當(dāng)然,晶閘管的關(guān)斷主要還是靠反向陽極壓降來完成關(guān)斷的。
目前來說,對(duì)于晶閘管的驅(qū)動(dòng)用的比較多的只是通過變壓器或者光耦隔離來把低壓端與高壓端隔開,再通過轉(zhuǎn)換電路來驅(qū)動(dòng)晶閘管的導(dǎo)通。而對(duì)于IGBT來說目前用的較多的是IGBT的驅(qū)動(dòng)模塊,也有集成了IGBT、系統(tǒng)自保護(hù)、自診斷等各個(gè)功能模塊的IPM。更多有關(guān)可控硅知識(shí)歡迎訪問武整官網(wǎng)(bjrl4u.com);
