一、驅(qū)動(dòng)電路概述驅(qū)動(dòng)電路是位于主電路和控制電路之間,用來對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大的中間電路,即將控制電路輸出的信號(hào)放大到足以驅(qū)動(dòng)功率晶體管的程度,實(shí)現(xiàn)開關(guān)功率放大作用。它是電子設(shè)備和系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分,廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、電視、汽車、機(jī)器人等領(lǐng)域。二、驅(qū)動(dòng)電路的作用功率放大:驅(qū)動(dòng)電路的主要作用是將控制電路產(chǎn)生的微弱信號(hào)放大,以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件的開斷。提高系統(tǒng)可靠性:優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電路能夠減少器件的開關(guān)損耗,提高能量轉(zhuǎn)換效率,并降低電磁干擾(EMI/EMC)。控制信號(hào):確定控制信號(hào)的類型(如PWM信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)。普陀區(qū)好的驅(qū)動(dòng)電路圖片
驅(qū)動(dòng)電路隔離技術(shù)一般使用光電耦合器或隔離變壓器(光耦合;磁耦合)。 [1]由于 MOSFET 的工作頻率及輸入阻抗高,容易**擾,故驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有良好的電氣隔離性能,以實(shí)現(xiàn)主電路與控制電路之間的隔離,使之具有較強(qiáng)的抗干擾能力,避免功率級(jí)電路對(duì)控制信號(hào)的干擾。光耦隔離驅(qū)動(dòng)可分為電磁隔離與光電隔離。采用脈沖變壓器實(shí)現(xiàn)電路的電磁隔離,是一種電路簡(jiǎn)單可靠,又具有電氣隔離作用的電路,但其對(duì)脈沖的寬度有較大限制,若脈沖過寬,磁飽和效應(yīng)可能使一次繞組的電流突然增大,甚至使其燒毀,而若脈沖過窄,為驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O關(guān)斷所存儲(chǔ)的能量可能不夠。普陀區(qū)好的驅(qū)動(dòng)電路圖片優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電路能夠減少器件的開關(guān)損耗,提高能量轉(zhuǎn)換效率,并降低電磁干擾(EMI/EMC)。
可控硅前沿調(diào)光器若直接用于控制普通的LED驅(qū)動(dòng)器,LED燈會(huì)產(chǎn)生閃爍,更不能實(shí)現(xiàn)寬范圍的調(diào)光控制。原因歸結(jié)如下:(1)可控硅的維持電流問題。目前市面上的可控硅調(diào)光器功率等級(jí)不同,維持電流一般是7~75mA(驅(qū)動(dòng)電流則是7~100mA),導(dǎo)通后流過可控硅的電流必須要大于這個(gè)值才能繼續(xù)導(dǎo)通,否則會(huì)自行關(guān)斷。(2)阻抗匹配問題。當(dāng)可控硅導(dǎo)通后,可控硅和驅(qū)動(dòng)電路的阻抗都發(fā)生變化,且驅(qū)動(dòng)電路由于有差模濾波電容的存在,呈容性阻抗,與可控硅調(diào)光器存在阻抗匹配的問題,因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)一般需要使用較小的差模濾波電容。
a)驅(qū)動(dòng)器靠近IGBT減小引線長度;b) 驅(qū)動(dòng)的柵射極引線絞合,并且不要用過粗的線;c) 線路板上的 2 根驅(qū)動(dòng)線的距離盡量靠近;d) 柵極電阻使用無感電阻;e) 如果是有感電阻,可以用幾個(gè)并聯(lián)以減小電感。2、IGBT 開通和關(guān)斷選取不同的柵極電阻通常為達(dá)到更好的驅(qū)動(dòng)效果,IGBT開通和關(guān)斷可以采取不同的驅(qū)動(dòng)速度,分別選取 Rgon和Rgoff(也稱 Rg+ 和 Rg- )往往是很必要的。IGBT驅(qū)動(dòng)器有些是開通和關(guān)斷分別輸出控制,只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。也可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),以控制數(shù)碼管等顯示設(shè)備。
門極驅(qū)動(dòng)功率 PG = E · fSW = QG · [ VG(on) - VG(off) ] · fSW驅(qū)動(dòng)器總功率 P = PG + PS(驅(qū)動(dòng)器的功耗)平均輸出電流 IoutAV = PG / ΔUGE = QG · fSW比較高開關(guān)頻率 fSW max. = IoutAV(mA) / QG(μC)峰值電流IG MAX = ΔUGE / RG min = [ VG(on) - VG(off) ] / RG min其中的 RG min = RG extern + RG internfsw max. : 比較高開關(guān)頻率IoutAV :單路的平均電流QG : 門極電壓差時(shí)的 IGBT門極總電荷RG extern : IGBT 外部的門極電阻RG intern : IGBT 芯片內(nèi)部的門極電阻但是實(shí)際上在很多情況下,數(shù)據(jù)手冊(cè)中這個(gè)門極電荷參數(shù)沒有給出,門極電壓在上升過程中的充電過程也沒有描述。這時(shí)候比較好是按照 IEC 60747-9-2001 - Semiconductor devices -隔離驅(qū)動(dòng):電路包含隔離器件,常用的有光耦驅(qū)動(dòng)、變壓器驅(qū)動(dòng)以及隔離電容驅(qū)動(dòng)等。金山區(qū)優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)電路生產(chǎn)企業(yè)
驅(qū)動(dòng)電路在現(xiàn)代電子技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用,是實(shí)現(xiàn)各種功能和提升電子器件性能和效率的關(guān)鍵。普陀區(qū)好的驅(qū)動(dòng)電路圖片
Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)所給出的測(cè)試方法測(cè)量出開通能量E,然后再計(jì)算出QG。E = ∫IG · ΔUGE · dt= QG · ΔUGE這種方法雖然準(zhǔn)確但太繁瑣,一般情況下我們可以簡(jiǎn)單地利用IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中所給出的輸入電容Cies值近似地估算出門極電荷:如果IGBT數(shù)據(jù)表給出的Cies的條件為VCE = 25 V, VGE = 0 V, f= 1 MHz,那么可以近似的認(rèn)為Cin=4.5Cies,門極電荷 QG ≈ ΔUGE · Cies · 4.5 = [ VG(on) - VG(off) ] · Cies · 4.5Cies : IGBT的輸入電容(Cies 可從IGBT 手冊(cè)中找到)普陀區(qū)好的驅(qū)動(dòng)電路圖片
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