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- 電力雙極型晶體管(GTR)詳解

2011年01月22日 11:57 www.xsypw.cn 作者:發燒友 用戶評論(0
關鍵字:晶體管(137950)

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  ②GTR集成驅動電路種類很多,下面簡單介紹幾種情況:  HL202是國產雙列直插、20引腳GTR集成驅動電路,內有微分變壓器實現信號隔離,貝克箝位退飽和、負電源欠壓保護。工作電源電壓+8~+10V和-5.5V~ -7V,最大輸出電流大于2.5A,可以驅動100A以下GTR。  UAA4003是雙列直插、16引腳GTR集成驅動電路,可以對被驅動的GTR實現最優驅動和完善保護,保證GTR運行于臨界飽和的理想狀態,自身具有PWM脈沖形成單元,特別適用于直流斬波器系統。  M57215BL是雙列直插、8引腳GTR集成驅動電路,單電源自生負偏壓工作,可以驅動50A,1000V以下的GTR模塊一個單元;外加功率放大可以驅動75~400A以上GTR模塊。

2、 GTR的保護電路  GTR的保護電路應包括對器件的過電壓保護、過電流保護、過熱保護、安全區外運行狀態保護以及過大的di/dt和du/dt的保護。為防止GTR的損壞,這些保護必須快速動作,而且這些保護都是在準確檢測的基礎上完成。過壓、過熱保護相對簡單,可以利用壓敏電阻、熱敏電阻來實現保護。而對du/dt和di/dt限制保護,可通過緩沖電路來實現;過電流保護可根據基極或集電極電壓特性來實現。下面介紹這2種保護電路的監測及工作原理。  過電流的出現是由于GTR處于過載或短路故障而引起的,此時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均發生相應變化。在基極電流和結溫一定時,UBE隨IC正比變化,監測UBE再與給定的基準值進行比較,就可發出切除驅動基極信號的命令,實現過載和過流保護。與此類似,利用UCE也可達到過流保護的目的。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,因此監測UBE適于短路過流保護,而監測UCE適用過載保護。過流保護的基極電壓特性和電壓監測電路,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)電路隨時監測UBE的變化,同時與基準電壓值UR進行比較。在正常情況下,UBE< SPAN>R,比較器輸出低電平保證驅動管V和GTR導通。當主電路發生短路時,UBE線性上升,一旦UBE>UR,比較器立即輸出高電平使驅動管截止,迅速關斷已經短路過流的GTR,實現過流保護。  過載保護的集電極電壓特性和電壓監測電路,如圖7所示。由圖7(a)可見,GTR工作在飽和區和準飽和區時,UCE一般在0.8~2V之間。當負載過流或由于基極驅動電流不足時,均引起GTR退出飽和區進入線性放大區,致使UCE迅速增大,功耗猛增使器件燒毀。圖7(b)電路隨時監測UCE的變化,當UCE>UR時,保護電路動作使GTR關斷。電路中電容C起加速強制開通作用。

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