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3.2 后向通道设计 3.2.1驱动电路 对于PWM直流数字调速电路，驱动电路有两种方式，其一是HL201A GTR驱动器，其二是H型PWM驱动器。下面具体进行介绍。 HL201A GTR驱动器适用于75A内GTR的直接驱动。它内置微分变压器，可实现输入、输出信号的隔离。HL201A GTR驱动器响应速度快，并具有贝克钳位端，外接高反压快速二极管MUR1100即可实现贝克钳位。其较大的输出功率可直接驱动75A以内的GTR模式。以下就是其引脚排列图。 图3-7 HL201A GTR驱动器 上述各引脚的名称及说明如下： VDD1：输入级电源端，接用户工作电源9~15V之间 GND1：输入级地端，接用户工作电源/地 VIE：控制脉冲输入端，接用户控制脉冲形成电路的输出 VEE：输出功放级负电源端，接-6V电源 IB2：驱动GTR负电流输出端，通过一个电阻与电感并联的网络接被驱动的GTR基极 VCC：输出功放级电源端，通过一限流电阻引脚接引脚16 IB1：驱动GTR正电流输出端，通过一个电阻接被驱动GTR基极 VCE：被驱动GTR集-射级电压检测端，通过一块恢复二极管接被驱动GTR集电极，二极管阳极接该端 VDD2：功放输出级正电源连接端，接用户提供的+9V 该芯片内部结构及工作原理为输入的驱动脉冲经VT1放大后推动隔离微分变压器T1,再由F1脉冲放大和整形电路输出。当输出脉冲为高电平时,该脉冲经电阻R2 限流后使VT2 管导通, 以驱动GTR 饱和导通。此时, 如有过饱和驱动电流,将通过接于引脚15的贝克钳位二极管分流。当输出脉冲为低电平时,VT2 截止,VT3 导通,以迅速抽出GTR 基—射极的剩余载流子,从而使被驱动的GTR 可靠关断。一般地,HL201 A 在工作时的典型输出电流波形。其最大输出电流在前沿时大于25A ,平顶时为115A ,输入、输出响应时间小于115 Ls。 运用该芯片的驱动电路可设计如图3-10。 该电路驱动模块HL 201A 外围元件少, 简单可靠。实际使用中, 由于模块本身不具有GTR 保护功能, 如果不附加另外的保护措施, GTR 有可能意外损坏。主要原因是: AA、当驱动电路突然掉电或误操作导致主电路上下桥臂GTR 直通短路, 或负载阻抗急剧减小出现过流, 这时流过GTR 的电流超过最大允许电流ICM , 使电极引线过热而烧断, 或使结温过高而损坏。检测短路和过流信号是技术难点, 检测到故障信号后, 通常是关闭GTR 的基极电流, 利用GTR 的自关断能力切断电路。 B、因外部电路条件和元器件参数的变化, GTR退出了饱和状态, 进入放区，使得集电极耗散功率增大而发生击穿。退饱和与过流是两种不同现象。我们知道, GTR 饱和的条件是IB ≥IC/B。因此, 即使IC没达到过流整定值, 若IB 减小或B减小, 也会产生退饱和现象。退饱和保护与过流保护相似, 即在故障发生时, 利用GTR 的自关断能力切断电路。 |
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