电力电子器件驱动电路
电力电子试题及答案及电力电子器件及其驱动电路实验报告
一、填空题：（本题共7小题，每空1分，共20分）
1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：
电力晶体管GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的复合管。
2、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的触发功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
ton=1.8us，ts=1.8us，tf=1.2us
（2）电阻、电感性负载时的开关特性测试
除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性负载以外（即将“1”与“22”断开而将“2”与“22”相连)，其余接线与测试方法同上。
ton=2.1us，ts=10.0us，tf=2.5us
2．不同基极电流时的开关特性测试
2．不同基极电流时的开关特性测试。
3．有与没有基极反压时的开关过程比较。
4．并联冲电路性能测试。
5．串联冲电路性能测试。
6．二极管的反向恢复特性测试。
三．实验线路
四．实验设备和仪器
1．MCL-07电力电子实验箱中的GTR与PWM波形发生器部分
2．双踪示波器
3．万用表
4．教学实验台主控制屏
五．实验方法
GTR ：1
PWM：1
GTR：6
PWM：2
GTR：3
GTR：5
GTR：9
GTR：7
GTR：8
GTR：11
GTR：18
主回路：4
GTR：15
GTR：16
GTR：19
GTR：29
GTR：21
GTR：22
主回路：1
用示波器观察，基极驱动信号ib（“19”与“18”之间）及集电极电流ic（“21”与“18”之间）波形，记录开通时间ton，存贮时间ts、下降时间tf。
电力电子技术第三章 全控型器件的驱动
第一节 全控型电力电子器件的驱动
2.专用集成驱动电路芯片 1)驱动电路与IGBT栅射极接线长度应小于1m，并使用双绕线，以提 高抗干扰能力。
图3-9 电力MOSFET的一种驱动电路
第一节 全控型电力电子器件的驱动
3z10.tif
第一节 全控型电力电子器件的驱动
2)如果发现IGBT集电极上产生较大的电压脉冲，应增加栅极串接电 阻RG的阻值。 3)图3-10中外接两个电容为47μF，是用来吸收电源接线阻抗变化引 起的电源电压波动。
图3-6 抗饱和电路
第一节 全控型电力电子器件的驱动
图中VD1、VD2为抗饱和二极管，VD3为反向基极电流提供回路。在 轻载情况下，GTR饱和深度加剧使UCE减小，A点电位高于集电极电 位，二极管VD2导通，使流过二极管VD1的基极电流IB减小，从而减 小了GTR的饱和深度。抗饱和基极驱动电路使GTR在不同的集电极 电流情况下，集电结处于零偏或轻微正向偏置的准饱和状态，以缩 短存储时间。在不同负载情况下以及在应用离散性较大的GTR时， 存储时间趋向一致。应当注意的是，VD2为钳位二极管，它必须是 快速恢复二极管，该二极管的耐压也必须和GTR的耐压相当。因电 路工作于准饱和状态，其正向压降增加，也增大了导通损耗。
图3-2 门极控制电路 结构示意图
第一节 全控型电力电子器件的驱动
(1)开通控制 开通控制要求门极电流脉冲的前沿陡、幅度高、宽 度大及后沿缓。
图3-3 推荐的GTO门极控制 信号波形
第一节 全控型电力电子器件的驱动
(2)关断控制 GTO的关断控制是靠门极驱动电路从门极抽出P2基区 的存储电荷，门极负电压越大，关断的越快。 (3)GTO的门极驱动电路 GTO的门极控制电路包括开通电路、关断 电路和反偏电路。 间接驱动是驱动电路通过脉冲变压器与GTO门极相连，其优点是： GTO主电路与门极控制电路之间由脉冲变压器或光耦合器件实现电 气隔离，控制系统较为安全；脉冲变压器有变换阻抗的作用，可使 驱动电路的脉冲功率放大器件电流大幅度减小。缺点是：输出变压 器的漏感使输出电流脉冲前沿陡度受到限制，输出变压器的寄生电 感和电容易产生寄生振荡，影响GTO的正确开通和关断。此外，隔 离器件本身的响应速度将影响驱动信号的快速
电力电子器件及其驱动电路实验报告
电力电子器件及其驱动电路实验报告一、引言电力电子器件的使用已经成为现代电力系统中不可或缺的一部分。
电力电子器件主要应用于交流调制、直流传输、发电机控制、照明系统、电机控制等领域。
因此，针对电力电子器件及其驱动电路的实验研究显得尤为重要。
本报告将介绍我们所设计和构建的电力电子器件及其驱动电路的实验，并阐述实验过程中所用到的材料和方法，同时给出相关实验结果和结论。
二、材料和方法本实验所用到的器材和材料如下：1.三相桥式整流电路；2.IGBT（绝缘栅双极型晶体管）；3.隔离型驱动电路；4.直流电源；5.电容；6.电感；7.示波器；8.信号发生器。
实验过程如下：1.首先将电容和电感串联。
2.将IGBT与串联的电容和电感并联，形成一个单臂桥式逆变电路。
3.将上述电路与隔离型驱动电路相连。
4.将三相桥式整流电路连接到隔离型驱动电路的输出端。
5.将信号发生器连接到隔离型驱动电路的输入端，并设定不同的频率，并在示波器上观察输出波形。
6.调整逆变电路的PWM信号，使输出波形变为纯正弦波。
三、实验结果与分析在实验过程中，我们通过改变信号发生器的频率来观察在不同频率下的输出波形。
实验结果表明，当信号发生器的频率在低频率时，输出是一个方波，当频率逐渐升高时，输出波形逐渐接近纯正弦波。
同时，我们在实验过程中发现，当逆变电路的PWM信号调整为一定的占空比时，输出波形能够变为纯正弦波。
由此可以得出，逆变电路的PWM信号占空比是影响输出波形的一个重要因素。
通过测量和分析我们得出，隔离型驱动电路能够有效的控制电力电子器件的开关状态，并降低逆变电路的损耗。
同时，逆变电路的PWM信号占空比是影响输出波形的一个关键因素。
四、结论本次实验我们成功地设计与构建了一个单臂桥式逆变电路，并通过实验验证了隔离型驱动电路的有效性以及PWM信号占空比对输出波形的影响。
实验结果表明，电力电子器件及其驱动电路的设计和优化对于优化电力系统的性能具有重要意义，并有望推动电力系统在未来的发展方向上得以进一步优化。
GTO驱动电路
GTO驱动电路门极可关断晶闸管GTO驱动电路1.电⼒电⼦器件驱动电路简介电⼒电⼦器件的驱动电路是指主电路与控制电路之间的接⼝，可使电⼒电⼦器件⼯作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减⼩开关损耗，对装置的运⾏效率、可靠性和安全性都有重要的意义。
⼀些保护措施也往往设在驱动电路中，或通过驱动电路实现。
驱动电路的基本任务：按控制⽬标的要求施加开通或关断的信号；对半控型器件只需提供开通控制信号；对全控型器件则既要提供开通控制信号；⼜要提供关断控制信号。
门极可关断晶闸管简称GTO, 是⼀种通过门极来控制器件导通和关断的电⼒半导体器件，它的容量仅次于普通晶闸管，它应⽤的关键技术之⼀是其门极驱动电路的设计。
门极驱动电路设计不好，常常造成GTO晶闸管的损坏，⽽门极关断技术应特别予以重视。
门极可关断晶闸管GTO的电压、电流容量较⼤，与普通晶闸管接近，因⽽在兆⽡级以上的⼤功率场合仍有较多的应⽤。
2.GTO驱动电路的设计要求由于GTO是电流驱动型，所以它的开关频率不⾼。
GTO驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门极反偏电路三部分，可分为脉冲变压器耦合式和直接耦合式两种类型。
⽤理想的门极驱动电流去控制GTO 的开通和关断过程，以提⾼开关速度，减少开关损耗。
GTO要求有正值的门极脉冲电流，触发其开通；但在关断时，要求很⼤幅度的负脉冲电流使其关断。
因此全控器件GTO的驱动器⽐半控型SCR复杂。
门极电路的设计不但关系到元件的可靠导通和关断, ⽽且直接影响到元件的开关时间、开关损耗, ⼯作频率、最⼤重复可控阳极电流等⼀系列重要指标。
门极电路包括门极开通电路和门极关断电路。
GTO对门极开通电路的要求:GTO的掣住电流⽐普通晶闸管⼤得多, 因此在感性负载的情况下, 脉冲宽度要⼤⼤加宽。
此外, 普通晶闸管的通态压降⽐较⼩, 当其⼀旦被触发导通后, 触发电流可以完全取消, 但对于GTO, 即使是阻性负载, 为了降低其通态压降,门极通常仍需保持⼀定的正向电流, 因此, 门极电路的功耗⽐普通品闸管的触发电路要⼤的多。
驱动电路
电力电子器件的驱动电力电子驱动电路概述电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能很有很大的影响。
采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要意义。
另外，对电力电子器件或整个装置的一些保护措施也往往就近设在驱动电路中，或者通过驱动电路来实现，这使得驱动电路的设计更为重要。
简单的来说，驱动电路的基本任务，就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。
对半控型器件只需要提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号，以保证器件按要求可靠导通或关断。
驱动电路的具体形式可以是分立式元件构成的驱动电路；对大功率器件来讲还可能是将所有驱动电路都封装在一起的驱动模块；可能是数字集成驱动电路芯片。
而且为达到参数优化配合，一般应首先选择所用电力电子器件的生产厂家专门为其器件开发的专用驱动电路。
但对一般的电力器件使用者来讲最好是采用专业厂家或生产电力电子器件的厂家提供的专用驱动电路件来还可能是将所用电力电子器件的生产厂家专门为其器件开发的专用驱动电路。
给电力电子器件IGBT专门设计混合集成驱动器的，例如：三菱公司的M57962L和M57959L电力电子器件驱动电路要求驱动电路是低压电路，电压一般在数伏以下，而主电路是高压电路，电压可高达数千伏，如果二者之间有电的直接联系，主电路的电压将对驱动电路产生威胁，二者之间需要电气隔离，所以驱动电路与主电路之间的电气隔离是非常重要的。
常采用磁隔离和光耦隔离两种方式。
光耦隔离一般采用光耦和器（光耦和器由发光二极管和光敏晶体管组成，封在一个外壳内）。
其类型有普通、高速、和高传输比三种，内部电路和基本接法分别如图1-1所示。
磁隔离通常是脉冲变压器（当脉冲较宽时，为避免铁心饱和，常采用高频调制和解调的方法）ER ERERa )b )c )U inU outR 1I C I D R 1R 1图1-1 光耦和器的类型及接法a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型下面分别介绍几种常用电力电子器件对驱动电路的要求。
电力电子技术基础—驱动
晶闸管的触发电路 ——单结晶体管组成的简易触发电路
• C的充电时间常数 1 ReC ，决定脉冲电压uG的产
生时刻
• 放电时间常数 2 (Rb1 R2 )C ，决定脉冲宽度
• Re的取值范围
U UP IP
Re
U
UV IV
• 振荡频率
f 1
1
T
1
ReCLn(1 )
晶闸管的触发电路
——同步信号为锯齿波的触发电路
6
电力电子器件的驱动和保护
——驱动保护电路概述
➢ 驱动电路——主电路与控制电路之间的接口
➢ 使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩 短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效 率、可靠性和安全性都有重要的意义
➢ 对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在 驱动电路中，或通过驱动电路实现
➢ 驱动电路的基本任务： ➢ 将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求， 转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间， 可以使其开通或关断的信号 ➢ 对半控型器件只需提供开通控制信号 ➢ 对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要 提供关断控制信号
South China University of Technology
Fundamentals of Power Electronics Technology
电力电子技术基础
第二部分 电力电子器件
第四章 电力电子器件的驱动和保护
South China University of Technology
电力电子器件的驱动和保护 ——驱动保护电路概述
➢ 驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的 电气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离
➢ 光隔离一般采用光耦合器 ➢ 磁隔离的元件通常是脉冲变压器
电力电子技术-电力电子器件器件的驱动电路
缓冲电路：在开通和关断过程中防止开关过压和过流，减小du/dt和di/dt ，减小开关损耗。
电感(电抗器)和变压器：变压器变换主电路或控制系统中的电压，或用以 实现原副方的电气隔离要求，电感则用于滤波、平波、均流、能量 转换及减小电流变化率。
辅助元器件和系统 (1)
2. MOSFET和IGBT的驱动电路
电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。 为快速建立驱动电压，要求驱动电路输出电阻小。 使MOSFET开通的驱动电压一般10～15V 使IGBT开通的驱动电压一般15 ～ 20V。 关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取-5 ～ -15V）有 利于减小关断时间和关断损耗。 在栅极串入一只低值电阻可以减小寄生振荡。
不超过门极电压、电流和功率 定额，且在可靠触发区域之内 。
有良好的抗干扰性能、温度稳 定性及与主电路的电气隔离。
tt t
t
12
3
4
理想的晶闸管触发脉冲电流波形
t1－t2⎯脉冲前沿上升时间 （<1μs） t1－t3⎯强脉冲宽度 IM⎯强脉冲幅值（3IGT－5IGT） t1－t4⎯脉冲宽度 I⎯脉冲平顶幅值（1.5IGT－ 2IGT）
辅助元器件和系统 (1)
(2) IGBT的集成驱动电路 多采用专用的混合集成驱动器。
M57962L型IGBT驱动器的原理和接线图 常用的有三菱公司的M579系列（如M57962L和M57959L） 和富士公司的EXB系列（如EXB840、EXB841、EXB850和 EXB851）。
辅助元器件和系统 (1)
ID
IC E
E
E
电力电子技术第二章全控型器件驱动与保护
-电力电子技术-
9
自关断器件
浙江大学电气工程学院
三、电压型全控型器件的驱动 1. 功率场效应晶体管(MOSFET)的驱动
（4）专用驱动集成电路 IR21xx系列，IR2101、IR2110、2130等
-电力电子技术-
电容电压不突变，Uce 上升慢 R：限制GTR开通时电容放电 VD：GTR关断时将R短路
（b）开通吸收电路：又称为di/dt抑制电路，用于抑制器件开 通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。
LS：使iC上升慢 RS：GTR关断后，续流电流下降 VD：GTR通时，隔离RS旁路作用
19
自关断器件
17
自关断器件
浙江大学电气工程学院
-电力电子技术-
2) 关断过程 电感作用，IC维持，直至Uce → UCC, VDF通，Ic才下降。
解决方法∶ 错开高电压、大电流出现时刻 采用缓冲电路（snubber circuit）， 又称吸收电路来实现
18
自关断器件
浙江大学电气工程学院
-电力电子技术-
（a）关断吸收电路：又称为du/dt抑制电路，用于吸收器件的 关断过电压和换相过电压，抑制du/dt，减小关断损耗。
浙江大学电气工程学院
-电力电子技术-
（c）复合吸收电路：关断缓冲电路和开通缓冲电路结合 在一起
LS， Rs， VD 组成开通吸收电路
RS，VD，CS组成关断吸收电路
20
自关断器件
浙江大学电气工程学院
2. IGBT的保护 措施：
1）检测过流信号，切断栅极控制信号 2）吸收电路抑制过电压，限制 duce
驱动电路的概念及分类
驱动电路的概念及分类
驱动电路是指用来驱动其他电子元件（如电动机、发光二极管等）的电路。
它主要通过控制电流、电压等参数的变化来控制被驱动元件的工作状态。
驱动电路的分类较为多样，常见的分类如下：
1. 电机驱动电路：用来驱动各种类型的电机，如直流电机、步进电机、交流电机等。
电机驱动电路通常会包含功率放大器、电流传感器和驱动控制器等部分，用来提供所需的功率和控制信号。
2. 光电器件驱动电路：用来驱动光电器件，如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等。
这些驱动电路可以根据应用的需要提供不同的电流和电压波形，以控制光电器件的发光强度和工作模式。
3. 传感器驱动电路：用来驱动各种类型的传感器，如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
传感器驱动电路通常会包含信号放大器、滤波器和数字转换器等部分，用来放大、滤波和转换传感器所产生的信号。
4. 显示器驱动电路：用来驱动各种类型的显示器，如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)等。
显示器驱动电路通常会包含行驱动和列驱动两部分，用来控制显示器的像素点的亮暗变化。
除了以上几种常见的分类外，还有一些特殊类型的驱动电路，如音频驱动电路、电磁驱动电路等。
不同类型的驱动电路具有各自的特点和应用场景，但它们的基本原理都是通过输入电信号控制输出电信号，从而实现对被驱动元件的控制。
《电力电子技术》第五版 第9章 电力电子器件应用的共性问题
专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成电 专为驱动电力 而设计的混合集成电 路有三菱公司的M57918L,其输入信号电流幅值 , 路有三菱公司的 为16mA,输出最大脉冲电流为 ,输出最大脉冲电流为+2A和-3A,输出 和 , 驱动电压+15V和-10V. 和 驱动电压 .
二,驱动电路的基本任务
◆按控制目标的要求给器件施加开通或关断的 按控制目标的要求给器件施加开通或关断的 开通 信号. 信号. 对半控型器件只需提供开通控制信号 开通控制信号; ◆对半控型器件只需提供开通控制信号;对全 控型器件则既要提供开通控制信号 既要提供开通控制信号, 控型器件则既要提供开通控制信号,又要提供 关断控制信号. 关断控制信号. ■驱动电路还要提供控制电路与主电路之间 电气隔离环节 一般采用光隔离 磁隔离. 环节, 光隔离或 的电气隔离环节,一般采用光隔离或磁隔离.
开通控制与普通晶闸管 O 相似, 相似,但对触发脉冲前沿 的幅值和陡度要求高, 的幅值和陡度要求高,且 i 一般需在整个导通期间施 O 加正门极电流, 加正门极电流,使GTO关 关 断需施加负门极电流, 断需施加负门极电流,对 其幅值和陡度的要求更高. 其幅值和陡度的要求更高.
G
幅值需达阳极电流 左右, 的1/3左右,陡度需 左右 达50A/s,强负脉 , 冲宽度约30s,负 冲宽度约 , 脉冲总宽约100 脉冲总宽约 s
构成的脉冲放大环 ◆由V1,V2构成的脉冲放大环 和脉冲变压器TM和附属电路 节和脉冲变压器 和附属电路 脉冲输出环节两部分组成 构成的脉冲输出环节两部分组成. 构成的脉冲输出环节两部分组成. 导通时, ◆当V1,V2导通时,通过脉冲 变压器向晶闸管的门极和阴极之 间输出触发脉冲. 间输出触发脉冲. 是为了V ◆VD1和R3是为了 1,V2由导通 变为截止时脉冲变压器TM释放 变为截止时脉冲变压器 释放 其储存的能量而设的. 其储存的能量而设的.
电力电子器件与驱动电路实验报告
电力电子器件与驱动电路实验报告实验报告：电力电子器件与驱动电路一、实验目的1.了解电力电子器件的基本原理和特性；2.学习电力电子器件与驱动电路的设计和调试方法；3.掌握电力电子器件的基本测量方法。
二、实验原理1.电力电子器件的基本原理2.电力电子驱动电路设计三、实验器材1.晶闸管触发电路2.MOSFET驱动电路3.IGBT驱动电路4.示波器5.多用表6.电阻箱7.直流电源等四、实验步骤1.晶闸管触发电路的设计与调试首先根据实验要求和电路图，选择合适的电阻和电容，设计晶闸管触发电路。
然后将电路搭建好，并连接电源、多用表和示波器等设备。
接下来，通过调整电路参数，观察晶闸管的导通和关断情况，并记录电压和电流的波形。
2.MOSFET驱动电路的设计与调试同样，根据实验要求和电路图，设计MOSFET驱动电路。
搭建电路并连接相应的设备后，通过调整电阻和电容等参数，观察MOSFET的导通和关断情况，并记录电压和电流的波形。
3.IGBT驱动电路的设计与调试按照实验要求和电路图，设计IGBT驱动电路。
搭建电路并连接各种设备后，调整电路参数，观察IGBT的导通和关断情况，并记录电压和电流的波形。
四、实验结果与分析通过实验，我们了解到了电力电子器件的基本工作原理和特性，掌握了电力电子器件与驱动电路的设计和调试方法。
在实验中，通过调整电路参数，我们观察到了晶闸管、MOSFET和IGBT的导通和关断情况，并记录了相应的电压和电流波形。
五、实验结论通过本次实验，我们对电力电子器件与驱动电路有了更深入的了解。
通过实际操作和调试，我们掌握了电力电子器件与驱动电路的设计和调试方法，并且了解了电力电子器件的基本测量方法。
这些知识和技能对于我们今后从事相关工作和研究具有重要的指导和应用价值。
六、实验心得通过实验，我对于电力电子器件与驱动电路有了更深入的了解。
在实验中，我不仅能够独立搭建电力电子器件和驱动电路，还学会了调试电路并观察相应的波形。
电力电子技术-驱动电路
10
本章内容
第二节 驱动电路的隔离技术 第一节 对双极性功率晶体管
驱动电路的要求 第三节 恒流驱动电路 第四节 比例驱动电路 第五节 场控器件的驱动电路
双极性 功率晶 体管驱 动电路
11
第一节 对双极性功率晶体管驱动电路的要求
★最佳驱动特性和驱动电流波形（Pg267、268） 上升沿陡/过冲
RL uo 图12－3 光耦基本电路
Ie(mA)
10
24mA
8
20mA
16m
6=4mA
0
2
4
6
8
Uce(V)
图12－4 光耦输出特性曲线
1.由IF控制Ic；0.1 2.输入输出特性与普通三极管相似,电流传输比Ic/IF比三极管“β”小; 3.可在线性区，也可在开关状态。驱动电路中，一般工作在开关状态。
第十二章 驱动电路
1
第十二章 驱动电路
概述—（Pg267)
驱动电路的作用是将控制 电路输出的PWM脉冲放 大到足以驱动功率晶体 管—开关功率放大作用。 优良的驱动电路—改善功 率晶体管的开关特性，减 小开关损耗，提高整机效 率和器件可靠性。
2
本章内容
第二节 驱动电路的隔离技术 第一节 双极性功率晶体管对
Q1 off,Q on:C先将R2短路—开通电流尖峰；稳态,C充完 电,R1、R2决定Ib
Q1 on,Q off:uC反加在be间
C作用：加速导通、截止反偏
15
D1的作用？ D2的作用？
第三节 恒流驱动电路
D3的作用？
二、抗饱和电路—使功率管处于浅饱和（Pg272上）
Ib2
【2019年整理】电力电子器件5-驱动和保护
驱动电路的一般要求
改善功率开关器件静态性能。 驱动电路 应保证驱动功率开关器件完全的导通和关 断。导通时，通态压降小；关断时漏电流 小。 改善功率开关器件动态性能。 对于同样 的功率开关器件，采用不同的驱动波形将 得到不同的动静态开关特性。因此，驱动 电路的设计应该根据功率开关器件的开关 性能，考虑改善器件的开关特性和减小器 件的开关损耗。
充放电型RCD缓冲电路（图1-38），适用 于中等容量的场合 图1-40示出另两种， RC缓冲电路主要用于小容量器件， 放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量 器件 图1-40 另外两种常用的缓冲电路 a) RC吸收电路 b) 放电阻止型RCD 吸收电路
缓冲电路中的元件选取及其他 注意事项
Cs和Rs的取值可实验确定或参考工程手册 VDs必须选用快恢复二极管，额定电流不 小于主电路器件的1/10 尽量减小线路电感，且选用内部电感小的 吸收电容
电力MOSFET的一种驱动电路：电气隔离 和晶体管放大电路两部分 无输入信号时高速放大器A输出负电平,V3 导通输出负驱动电压 当有输入信号时 A输出正电平，V2 导通输 出正驱动电压 专为驱动电力MOSFET而设计的混合集成 电路有三菱公司的M57918L，其输入信号 电流幅值为 16mA ，输出最大脉冲电流为 +2A和-3A，输出驱动电压+15V和-10V。
F避雷器 D变压器静电屏蔽层 C静电感应过电压抑制电容 RC1阀侧浪涌过电压抑制用RC电路 RC2阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式 RC电路 RV压敏电阻过电压抑制器 RC3阀器件换相过电压抑制用RC电路 RC4直流侧RC抑制电路 RCD阀器件关断过电压抑制用RCD电路 电力电子装置可视具体情况只采用其中的 几种; 其中RC3和RCD为抑制内因过电压的 措施，属于缓冲电路范畴。
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驱动电路的比较
电力电子器件的驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响。
电力电子器件对驱动电路的一般性要求
①驱动电路应保证器件的充分导通和可靠关断以减低器件的导通和开关损耗。
②实现与主电路的电隔离。
③具有较强的抗干扰能力，目的是防止器件在各种外扰下的误开关。
④具有可靠的保护能力当主电路或驱动电路自身出现故障时(如过电流和驱动电路欠电压等)，驱动电路应迅速封锁输出正向驱动信号并正确关断器件以保障器件的安全。
按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类。
晶闸管是半控型器件，一般其驱动电路成为触发电路，下面分别分析晶闸管的触发电路，GTO、GTR、电力MOSFET和IGBT的驱动电路。
1晶闸管的触发电路
晶闸管的触发电路的工作原理如下:
1 由V1、V2构成的脉冲放大环节和脉冲变压器TM和附属电路构成的脉冲输出环节两部分组成。
2 当V1、V2导通时，通过脉冲变压器向晶闸管的门极和阴极之间输出触发脉冲。
3 VD1和R3是为了V1、V2由导通变为截止时脉冲变压器TM释放其储存的能量而设的。
4 为了获得触发脉冲波形中的强脉冲部分，还需适当附加其它电路环节。
晶闸管的触发电路特点：触发脉冲宽度要保证晶闸管可靠导通，有足够的幅值也不能超过晶闸管门级的电压、电流和功率定额等参数。
2 GTO驱动电路
GTO的开通控制与普通晶闸管相似，下图为典型的直接耦合式GTO驱动电路，其工作原理可分析如下：
1 电路的电源由高频电源经二极管整流后提供，VD1和C1提供+5V电压，VD2、VD3、C2、C3构成倍压整流电路提供+15V电压，VD4和C4提供-15V电压。
2 V1开通时，输出正强脉冲；V2开通时，输出正脉冲平顶部分；
3 V2关断而V3开通时输出负脉冲；V3关断后R3和R4提供门极负偏压。
GTO驱动电路的特点：触发脉冲前沿的幅值和陡度要足够，在整个导通期间都施加正门极电流。
避免电路内部的相互干扰和寄生振荡，可得到较陡的脉冲前沿；缺点是功耗大，效率较低。
3GTR的驱动电路
下图为GTR的一种驱动电路，其包括电气隔离和晶体管放大电路两大部分，本电路的特点是：当负载较轻时，如果V5的发射极电流全部注入V，会使V过饱和，关断时退饱和时间延长。
但是VD2和VD3构成贝克钳位电路可避免上述情况的发生。
V
开通的基极驱动电流应使其处于准饱和导通状态，使之不进入放大区和深饱和区。
关断时，施加一定的负基极电流有利于减小关断时间和关断损耗，关断后同样应在基射极之间施加一定幅值（6V左右）的负偏压。
4MOSFET管驱动电路
下图给出了电力MOSFET管的一种驱动电路，也包括电气隔离和晶体管放大电路
两部分。
当无输入信号时高速放大器A输出负电平，V3导通输出负驱动电压。
当有输入信号时A输出正电平，V2导通输出正驱动电压。
跟双极性晶体管相比，
一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。
这
个很容易做到，但是，我们还需要速度。
在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的
驱动，实际上就是对电容的充放电。
对电容的充电需要一个电流，因为对电容充
电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。
选择/设计MOS管驱动时
第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。
第二注意的是，普遍用于高端驱动
NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。
而高端驱动的MOS管导通时源极电
压与漏极电压（VCC）相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。
如果在同
一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。
很多马达驱动器
都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流
去驱动MOS管。
◆使电力MOSFET开通的栅源极间驱动电压一般取10~15V，使IGBT开通的栅射极间驱动电压一般取15 ~ 20V。
◆关断时施加一定幅值的负驱动电压（一般取 -5 ~ -15V）有利于减小关断时间和关断损耗。
5IGBT的驱动电路
IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器，例如三菱公司的M579系列、富士公司的EXB系列等。
由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化，因而驱动电路性能不好常常导致器件损坏，IGBT对驱动电路有许多特殊的要求：
①驱动电压脉冲的上升率和下降率要充分大。
② IGBT导通后，栅极驱动电路提供给IGBT的驱动电压和电流要有足够的幅度。
瞬时过载时，栅极驱动电路提供的驱动功率要足以保证IGBT不退出饱和区而损
坏。
③ IGBT的栅极驱动电路提供给IGBT的正向驱动电压十VGE要取合适的值，特
别是具有短路工作过程的设备中使用IGBT时，其正向驱动电压更应选择所需要
的最小值。
④ IGBT的关断过程中，栅一射极间施加的负偏压有利于IGBT的快速关断，但
也不宜取的过大。
(一般取-10V)
⑤在大电感负载的情况下，过快的开关反而是有害的，大电感负载在IGBT的快
速开通和关断时，会产生高频且幅值很高而宽度很窄的尖峰电压Ldi/dt，该尖
峰不易吸收，容易造成器件损坏。
⑥由于IGBT多用于高压场合，所以驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔
离，一般采用高速光耦合隔离或变压器耦合隔离。
⑦ IGBT的栅极驱动电路应尽可能地简单、实用，应具有IGBT的完整保护功能，
很强的抗干扰能力，且输出阻抗尽可能地低。
⑧驱动电路的栅极配线走向应与主电流线尽可能远，同时驱动电路到IGBT模块
栅一射引线应尽可能的短，采用双绞线或同轴电缆屏蔽线，并从栅极直接接到被
驱动IGBT的栅一射极。
⑨同一电力电子设备中，使用多个不同电位的IGBT的时候，一定要使用光隔离
器，解决电位隔离的问题。