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- 電力雙極型晶體管(GTR)詳解

2011年01月22日 11:57 m.sdkjxy.cn 作者:發(fā)燒友 用戶評(píng)論(0
關(guān)鍵字:晶體管(138560)

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 ?、贕TR集成驅(qū)動(dòng)電路種類很多,下面簡(jiǎn)單介紹幾種情況:  HL202是國(guó)產(chǎn)雙列直插、20引腳GTR集成驅(qū)動(dòng)電路,內(nèi)有微分變壓器實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離,貝克箝位退飽和、負(fù)電源欠壓保護(hù)。工作電源電壓+8~+10V和-5.5V~ -7V,最大輸出電流大于2.5A,可以驅(qū)動(dòng)100A以下GTR?! AA4003是雙列直插、16引腳GTR集成驅(qū)動(dòng)電路,可以對(duì)被驅(qū)動(dòng)的GTR實(shí)現(xiàn)最優(yōu)驅(qū)動(dòng)和完善保護(hù),保證GTR運(yùn)行于臨界飽和的理想狀態(tài),自身具有PWM脈沖形成單元,特別適用于直流斬波器系統(tǒng)?! 57215BL是雙列直插、8引腳GTR集成驅(qū)動(dòng)電路,單電源自生負(fù)偏壓工作,可以驅(qū)動(dòng)50A,1000V以下的GTR模塊一個(gè)單元;外加功率放大可以驅(qū)動(dòng)75~400A以上GTR模塊。

2、 GTR的保護(hù)電路  GTR的保護(hù)電路應(yīng)包括對(duì)器件的過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、安全區(qū)外運(yùn)行狀態(tài)保護(hù)以及過(guò)大的di/dt和du/dt的保護(hù)。為防止GTR的損壞,這些保護(hù)必須快速動(dòng)作,而且這些保護(hù)都是在準(zhǔn)確檢測(cè)的基礎(chǔ)上完成。過(guò)壓、過(guò)熱保護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單,可以利用壓敏電阻、熱敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。而對(duì)du/dt和di/dt限制保護(hù),可通過(guò)緩沖電路來(lái)實(shí)現(xiàn);過(guò)電流保護(hù)可根據(jù)基極或集電極電壓特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面介紹這2種保護(hù)電路的監(jiān)測(cè)及工作原理?! ∵^(guò)電流的出現(xiàn)是由于GTR處于過(guò)載或短路故障而引起的,此時(shí)隨著集電極電流的急劇增加,其基極電壓UBE和集電極電壓UCE均發(fā)生相應(yīng)變化。在基極電流和結(jié)溫一定時(shí),UBE隨IC正比變化,監(jiān)測(cè)UBE再與給定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較,就可發(fā)出切除驅(qū)動(dòng)基極信號(hào)的命令,實(shí)現(xiàn)過(guò)載和過(guò)流保護(hù)。與此類似,利用UCE也可達(dá)到過(guò)流保護(hù)的目的。但UCE的變化比UBE緩慢,且受溫度影響較大。  由于UBE隨IC的變化比UCE的變化快,因此監(jiān)測(cè)UBE適于短路過(guò)流保護(hù),而監(jiān)測(cè)UCE適用過(guò)載保護(hù)。過(guò)流保護(hù)的基極電壓特性和電壓監(jiān)測(cè)電路,如圖6所示。

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  由圖6(a)明顯看出,GTR的電壓UBE隨著IC正比變化。圖6(b)電路隨時(shí)監(jiān)測(cè)UBE的變化,同時(shí)與基準(zhǔn)電壓值UR進(jìn)行比較。在正常情況下,UBE< SPAN>R,比較器輸出低電平保證驅(qū)動(dòng)管V和GTR導(dǎo)通。當(dāng)主電路發(fā)生短路時(shí),UBE線性上升,一旦UBE>UR,比較器立即輸出高電平使驅(qū)動(dòng)管截止,迅速關(guān)斷已經(jīng)短路過(guò)流的GTR,實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)?! ∵^(guò)載保護(hù)的集電極電壓特性和電壓監(jiān)測(cè)電路,如圖7所示。由圖7(a)可見(jiàn),GTR工作在飽和區(qū)和準(zhǔn)飽和區(qū)時(shí),UCE一般在0.8~2V之間。當(dāng)負(fù)載過(guò)流或由于基極驅(qū)動(dòng)電流不足時(shí),均引起GTR退出飽和區(qū)進(jìn)入線性放大區(qū),致使UCE迅速增大,功耗猛增使器件燒毀。圖7(b)電路隨時(shí)監(jiān)測(cè)UCE的變化,當(dāng)UCE>UR時(shí),保護(hù)電路動(dòng)作使GTR關(guān)斷。電路中電容C起加速?gòu)?qiáng)制開(kāi)通作用。

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