導(dǎo)語(yǔ)：電源驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路的基本要求

1）實(shí)際導(dǎo)通時(shí)柵極偏壓一般選12～15V為宜；而柵極負(fù)偏置電壓可使IGBT可靠關(guān)斷，一般負(fù)偏置電壓選－5V為宜。在實(shí)際應(yīng)用中為防止柵極驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)高壓尖峰，最好在柵射之間并接兩只反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管。

2）考慮到開(kāi)通期間內(nèi)部MOSFET產(chǎn)生Mill－er效應(yīng)，要用大電流驅(qū)動(dòng)源對(duì)柵極的輸入電容進(jìn)行快速充放電，以保證驅(qū)動(dòng)信號(hào)有足夠陡峭的上升、下降沿，加快開(kāi)關(guān)速度，從而使IGBT的開(kāi)關(guān)損耗盡量小。

3）選擇合適的柵極串聯(lián)電阻（一般為10Ω左右）和合適的柵射并聯(lián)電阻（一般為數(shù)百歐姆），以保證動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)效果和防靜電效果。根據(jù)以上要求，可設(shè)計(jì)出如圖1所示的半橋LC串聯(lián)諧振充電電源的IGBT驅(qū)動(dòng)電路原理圖。考慮到多數(shù)芯片難以承受20V及以上的電源電壓，所以驅(qū)動(dòng)電源Vo采用18V。二極管V79將其拆分為＋12．9V和－5．1V，前者是維持IGBT導(dǎo)通的電壓，后者用于IGBT關(guān)斷的負(fù)電壓保護(hù)。光耦TLP350將PWM弱電信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)電路且實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，而驅(qū)動(dòng)器TC4422A可為IGBT模塊提供較高開(kāi)關(guān)頻率下的動(dòng)態(tài)大電流開(kāi)關(guān)信號(hào)，其輸出端口串聯(lián)的電容C65可以進(jìn)一步加快開(kāi)關(guān)速度。應(yīng)注意一個(gè)IGBT模塊有兩個(gè)相同單管，所以實(shí)際需要兩路不共地的18V穩(wěn)壓電源；另外IGBT柵射極之間的510Ω并聯(lián)電阻應(yīng)該直接焊裝在其管腳上（未在圖中畫(huà)出），而且最好在管腳上并聯(lián)焊裝一個(gè)1N4733和1N4744（反向串聯(lián)）穩(wěn)壓二極管，以保護(hù)IGBT的柵極。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

在變換器的LC輸出端接入兩個(gè)2W／200Ω的電阻進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為：Agi－lent54833A型示波器，10073D低壓探頭。示波器置于AC檔對(duì)輸出電壓紋波進(jìn)行觀(guān)測(cè)，波形如圖5所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，輸出紋波可以基本保持在±10mV以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。此后對(duì)反激變換器電路板與IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行對(duì)接聯(lián)調(diào)。觀(guān)察了IGBT柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，IGBT在開(kāi)通時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓接近13V，而在其關(guān)斷時(shí)間內(nèi)電壓接近5V。這主要是電路中的光耦和大電流驅(qū)動(dòng)器本身內(nèi)部的晶體管對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓有所消耗（即管壓降）造成的，故不可能完全達(dá)到18V供電電源的水平。

3結(jié)論

本文首先按照帶有緩沖電路的反激變換器模型建立了DCM模式下反激變換器各種參數(shù)的計(jì)算方法，利用各類(lèi)關(guān)系推演了反激變壓器儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換率的表達(dá)式。該方法簡(jiǎn)潔且物理意義明確，適用于單片開(kāi)關(guān)電源為基礎(chǔ)的小功率反激變換器計(jì)算。美中不足的是未能將次級(jí)線(xiàn)圈的銅損考慮在內(nèi)。若將此作為考慮因素，則反激變壓器的電感將是一個(gè)反復(fù)迭代的計(jì)算過(guò)程。作為工程實(shí)踐，本文提出的方法是可操作的。另外，本脈沖激光電源的IGBT驅(qū)動(dòng)電路僅僅滿(mǎn)足了最基本的逆變開(kāi)關(guān)要求。若要構(gòu)建完善的驅(qū)動(dòng)電路，還需要加入欠壓鎖定、過(guò)流告警乃至過(guò)熱保護(hù)等功能，以保護(hù)作為脈沖激光電源核心的IGBT模塊。

作者:趙翔單位:華中光電技術(shù)研究所