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集成專用驅(qū)動(dòng)器在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用
名稱：萬(wàn)用表
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簡(jiǎn)介：由于遠(yuǎn)程供電的需要，需研制一臺(tái)高壓大功率直流開(kāi)關(guān)電源。采用開(kāi)關(guān)電源主要是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源功率可以做大、電壓可以做高、電壓調(diào)節(jié)范圍可以做廣。但是在整個(gè)研制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路是比較困難且重要的環(huán)節(jié)。目前開(kāi)關(guān)電源的國(guó)內(nèi)外發(fā)展速度很快，技術(shù)非常成熟。2...
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- 產(chǎn)品介紹
由于遠(yuǎn)程供電的需要，需研制一臺(tái)高壓大功率直流開(kāi)關(guān)電源。采用開(kāi)關(guān)電源主要是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源功率可以做大、電壓可以做高、電壓調(diào)節(jié)范圍可以做廣。但是在整個(gè)研制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路是比較困難且重要的環(huán)節(jié)。目前開(kāi)關(guān)電源的國(guó)內(nèi)外發(fā)展速度很快，技術(shù)非常成熟。20世紀(jì)90年代以來(lái)，高頻變換技術(shù)飛速地發(fā)展，不斷 涌現(xiàn)了新型電力電子器件，高智能化IC和新電路拓?fù)洌瑒?chuàng)造出10年前意想不到的許多新型穩(wěn)壓電源?，F(xiàn)代電源技術(shù)正以空前的規(guī)模改造著傳統(tǒng)的舊式電器設(shè)備，廣泛進(jìn)入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。
驅(qū)動(dòng)電路的功能與特點(diǎn)
開(kāi)關(guān)電源的形式與種類很多，盡管各種不同的開(kāi)關(guān)電源能達(dá)到的性能指標(biāo)也各不相同，但總是由以下幾個(gè)部分組成
(1)控制單元
一般都是由專門的集成電路擔(dān)當(dāng)這部分工作，也有用單片機(jī)、DPS作為控制單元核心的，視具體需要而定。
(2)功率元件
目前一般使用IGBT和MOSFET；一般高頻中小功率情況下用場(chǎng)效應(yīng)管，大功率情況下用IGBT，其電路結(jié)構(gòu)上大同小異，柵極高電平(一般是10～20 V，常用的是15 V)導(dǎo)通，低電平(－5～0 V)截止。其作用是開(kāi)關(guān)電源的核心。
(3)驅(qū)動(dòng)電路
這部分是開(kāi)關(guān)電源的靈魂，是連接控制單元與功率管的橋梁?？刂茊卧鰜?lái)的電平一般無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)功率管，需要有一個(gè)電平的轉(zhuǎn)換及電流驅(qū)動(dòng)；對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路而言，功率管的柵極即為負(fù)載，一般的功率管柵源之間有一個(gè)寄生電容，故驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載是一個(gè)容性負(fù)載，若驅(qū)動(dòng)電流不夠，或提高頻率，方波會(huì)產(chǎn)生畸變，無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)目的。因此功率電子的驅(qū)動(dòng)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的功率開(kāi)關(guān)管要求在關(guān)斷時(shí)能迅速關(guān)斷，并能維持關(guān)斷期間的漏電流近似等于零；在導(dǎo)通時(shí)要求能迅速導(dǎo)通，并且維持導(dǎo)通期間的管壓降也近似等于零。開(kāi)關(guān)管趨于關(guān)斷時(shí)的下降時(shí)間和趨于導(dǎo)通時(shí)的上升時(shí)間的快慢是降低開(kāi)關(guān)晶體管損耗功率，提高開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源效率的主要因素。要縮短這兩個(gè)時(shí)間，除選擇高反 壓、高速度、大功率開(kāi)關(guān)管以外，主要還取決于加在開(kāi)關(guān)管柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)波形的要求如下：
①驅(qū)動(dòng)波形的正向邊緣一定要陡，幅度要大，以便減小開(kāi)關(guān)管趨于導(dǎo)通時(shí)的上升時(shí)間；
②在維持導(dǎo)通期間內(nèi)，要能保證開(kāi)關(guān)管處在飽和導(dǎo)通狀態(tài)，以減小開(kāi)關(guān)管的正向?qū)ü軌航?，從而降低?dǎo)通期間開(kāi)關(guān)管的集電極功率損耗；
③當(dāng)正向驅(qū)動(dòng)結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)幅度要減小，以便使開(kāi)關(guān)管能很快地脫離飽和區(qū)，以減小關(guān)閉儲(chǔ)存時(shí)問(wèn)；
④驅(qū)動(dòng)波形的下降邊緣也一定要陡，幅度要大，以便減小開(kāi)關(guān)管趨于截止時(shí)的下降時(shí)間。
各種各樣的IGBT驅(qū)動(dòng)電路都有他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，IR2110具有輕型、占用資源少、高可靠性、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。本文所提供的幾種抗干擾措 施也應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，當(dāng)然根據(jù)具體電路的不同應(yīng)該按照實(shí)際情況選擇電路，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路也有他的優(yōu)點(diǎn)，光電耦合器也可以廣泛使用。
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