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- 电力双极型晶体管(GTR)详解

2011年01月22日 11:57 www.elecfans.com 作者:发烧友 用户评论(0

 

  

  ②GTR集成驱动电路种类很多,下面简单介绍几种情况:  HL202是国产双列直插、20引脚GTR集成驱动电路,内有微分变压器实现信号隔离,贝克箝位退饱和、负电源欠压保护。工作电源电压+8~+10V和-5.5V~ -7V,最大输出电流大于2.5A,可以驱动100A以下GTR。  UAA4003是双列直插、16引脚GTR集成驱动电路,可以对被驱动的GTR实现最优驱动和完善保护,保证GTR运行于临界饱和的理想状态,自身具有PWM脉冲形成单元,特别适用于直流斩波器系统。  M57215BL是双列直插、8引脚GTR集成驱动电路,单电源自生负偏压工作,可以驱动50A,1000V以下的GTR模块一个单元;外加功率放大可以驱动75~400A以上GTR模块。

2、 GTR的保护电路  GTR的保护电路应包括对器件的过电压保护、过电流保护、过热保护、安全区外运行状态保护以及过大的di/dt和du/dt的保护。为防止GTR的损坏,这些保护必须快速动作,而且这些保护都是在准确检测的基础上完成。过压、过热保护相对简单,可以利用压敏电阻、热敏电阻来实现保护。而对du/dt和di/dt限制保护,可通过缓冲电路来实现;过电流保护可根据基极或集电极电压特性来实现。下面介绍这2种保护电路的监测及工作原理。  过电流的出现是由于GTR处于过载或短路故障而引起的,此时随着集电极电流的急剧增加,其基极电压UBE和集电极电压UCE均发生相应变化。在基极电流和结温一定时,UBE随IC正比变化,监测UBE再与给定的基准值进行比较,就可发出切除驱动基极信号的命令,实现过载和过流保护。与此类似,利用UCE也可达到过流保护的目的。但UCE的变化比UBE缓慢,且受温度影响较大。  由于UBE随IC的变化比UCE的变化快,因此监测UBE适于短路过流保护,而监测UCE适用过载保护。过流保护的基极电压特性和电压监测电路,如图6所示。

 

  

  由图6(a)明显看出,GTR的电压UBE随着IC正比变化。图6(b)电路随时监测UBE的变化,同时与基准电压值UR进行比较。在正常情况下,UBE< SPAN>R,比较器输出低电平保证驱动管V和GTR导通。当主电路发生短路时,UBE线性上升,一旦UBE>UR,比较器立即输出高电平使驱动管截止,迅速关断已经短路过流的GTR,实现过流保护。  过载保护的集电极电压特性和电压监测电路,如图7所示。由图7(a)可见,GTR工作在饱和区和准饱和区时,UCE一般在0.8~2V之间。当负载过流或由于基极驱动电流不足时,均引起GTR退出饱和区进入线性放大区,致使UCE迅速增大,功耗猛增使器件烧毁。图7(b)电路随时监测UCE的变化,当UCE>UR时,保护电路动作使GTR关断。电路中电容C起加速强制开通作用。

 

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