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并联型高频开关直流电源的系统设计
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4 驱动电路设计

  在IGBT的使用过程中,驱动电路选择的合理性和设计是否正确是影响其推广使用的问题之一。IGBT的通态电压、开关时间、开关损耗、承受短路能力以及dv/dt电流等参数均与门极驱动条件密切相关。

  IGBT的驱动电路原理图如图6所示。

  图中Q1为由控制电路产生的驱动信号输入,fault为本驱动电路在检测到过流等故障时发出的故障检测信号。C1、G1、E1分别接IGBT的源栅漏级。驱动电路的供电,采用单电源加稳压管的方式。

  对于M57962AL驱动电路,在以下两种情况容易导致驱动电路失去负偏压:一是产生负偏压的稳压二极管D2被击穿短路;二是驱动电路在单电源供电时,因失去电源供电电压的时候。此时若按传统的M57962AL单电源供电的典型接法(如图7),并没有保护信号给出,易造成IGBT的损坏

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  图6 IGBT的驱动电路原理图

  针对上述所说的情况,对M57962AL的外围电路进行了一些改进(如图7)所示。在正常情况下,D4导通,M57962AL的8脚为高电平,D1截止,VT导通,光耦输出呈低阻态,故障信号为低电平,表现为无故障。过流保护时,D4截止,M57962AL的8脚为低电平,D1导通,VT截止,光耦输出呈高阻态,故障信号为高电平,表现为有故障发生。如果稳压二极管D2击穿短路,则D4截止,VT截止,光耦输出呈高阻态,同样给出故障信号。如果驱动电路失去 24V电压,则光耦无电流流过,仍然表现为故障保护。这样就避免了IGBT因为失去负偏压或者失去供电而导致损坏。

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  图7 M57962AL的典型接法

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5 结束语

针对高频开关电力操作电源的技术要求,对开关电源的控制电路、驱动电路、缓冲电路及主要磁元件进行了设计、优化。随着电力电子技术的不断发展,也必将推动高频开关电源朝着更大规模的方向发展。
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