驅動電路

驅動電路(Drive Circuit)，位於主電路和控制電路之間，用來對控制電路的信號進行放大的中間電路（即放大控制電路的信號使其能夠驅動功率電晶體），稱為驅動電路。

驅動電路的作用：將控制電路輸出的PWM脈衝放大到足以驅動功率電晶體—開關功率放大作用。驅動電路的作用： 將控制電路輸出的PWM脈衝放大到足以驅動功率電晶體—開關功率放大作用。

基本介紹

• 中文名：驅動電路
• 外文名：Drive Circuit
• 位置：主電路和控制電路之間
• 目的：對控制電路的信號進行放大
• 所屬學科：電機工程

驅動電路的介紹

基本任務

驅動電路的基本任務，就是將信息電子電路傳來的信號按照其控制目標的要求，轉換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關斷的信號。對半控型器件只需提供開通控制信號，對全控型器件則既要提供開通控制信號，又要提供關斷控制信號，以保證器件按要求可靠導通或關斷。

優良的驅動電路對變換器性能的影響:

1.提高系統可靠性

驅動電路

2.提高變換效率(開關器件開關、導通損耗)
3.減小開關器件應力(開/關過程中)
4.降低EMI/EMC

驅動電路隔離措施

驅動電路為什麼要採取隔離措施

安規問題，驅動電路副邊與主電路有耦合關係，而驅動原邊是與控制電路連在一起， 主電路是一次電路，控制電路是ELV電路， 一次電路和ELV電路之間要做加強絕緣，實現絕緣要求一般就採取變壓器光耦等隔離措施。

驅動電路採取隔離措施的條件

控制參考地與驅動信號參考地（e極） 同—驅動電路無需隔離；

需要隔離

控制參考地與驅動信號參考地（e極）不同—驅動電路應隔離。

無需隔離

驅動電路隔離技術

驅動電路隔離技術一般使用光電耦合器或隔離變壓器（光耦合；磁耦合）。由於 MOSFET 的工作頻率及輸入阻抗高，容易被干擾，故驅動電路應具有良好的電氣隔離性能，以實現主電路與控制電路之間的隔離，使之具有較強的抗干擾能力，避免功率級電路對控制信號的干擾。

光耦隔離驅動可分為電磁隔離與光電隔離。採用脈衝變壓器實現電路的電磁隔離，是一種電路簡單可靠，又具有電氣隔離作用的電路，但其對脈衝的寬度有較大限制，若脈衝過寬，磁飽和效應可能使一次繞組的電流突然增大，甚至使其燒毀，而若脈衝過窄，為驅動柵極關斷所存儲的能量可能不夠。光電隔 離，是利用光耦合器將控制信號迴路和驅動迴路隔離開。該驅動電路輸出阻抗較小，解決了柵極驅動源低阻抗的問題，但由於光耦合器回響速度較慢，因而其開關延遲時間較長，限制了適應頻率。

光耦指的是可隔離交流或直流信號KCB EA。
1.由IF控制Ic；電流傳輸比CTR-Current Transfer Ratio

典型光耦內部電路圖

2.輸入輸出特性與普通三極體相似,電流傳輸比Ic/IF比三極體“β ”小;
3.可線上性區， 也可在開關狀態。 驅動電路中， 一般工作在開關狀態。

光耦的特點：

1. 參數設計簡單
2. 輸出端需要隔離驅動電源
3. 驅動功率有限

光耦基本電路

磁耦合-變壓器隔離

磁耦合：用於傳送較低頻信號時—調製/解調

受高頻調製的單向脈衝變壓器隔離電路

磁耦合的特點:

1.既可傳遞信號又可傳遞功率
2.頻率越高,體積越小-適合高頻套用

雙極性電晶體驅動電路的要求

最佳驅動特性和驅動電流波形

1.開通時： 基極電流有快速上升沿和過沖—加速開通，減小開通損耗；
2.導通期間：足夠的基極電流，使電晶體任意負載飽和導通—低導通損耗；

最佳驅動

關斷前調整基極電流，使電晶體處於臨界飽和導通—減小 ， 關斷快;

3.關斷瞬時：

足夠、反向基極電流—迅速抽出基區剩餘載流子，減小 ；反偏截止電壓，使ic迅速下降，減小 。

恆流驅動電路

恆定電路即基極電流恆定，功率管飽和導通。

恆流驅動優點：優點： 電路簡單；

普通恆流驅動電路

恆流驅動缺點：輕載時深度飽和，關斷時間長。

驅動電路實質

驅動電路的實質是給柵極電容充放電。

驅動電路放電

開通：
1.驅動電壓足夠高，一般>10V；（減小RDS(on))
2.足夠的瞬態驅動電流，快的上升沿； (加速開通）
3.驅動電路內阻抗小。 (加速開通）
關斷：
1. 足夠的瞬態驅動電流，快的下降沿； (加速關斷）
2. 驅動電路內阻抗小。 (加速關斷）
3. 驅動加負壓。 (防止誤導通）

驅動電路的套用

LED的套用離不開它所需要的驅動控制電路，通過驅動電路來獲得良好而平穩的電流，使LED顯示更加均勻、漂亮，滿足各種場合的套用要求。