集成專用驅(qū)動器在開關(guān)電源中的應用
名稱：萬用表
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簡介：由于遠程供電的需要，需研制一臺高壓大功率直流開關(guān)電源。采用開關(guān)電源主要是因為開關(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。但是在整個研制過程中發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電路是比較困難且重要的環(huán)節(jié)。目前開關(guān)電源的國內(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
由于遠程供電的需要，需研制一臺高壓大功率直流開關(guān)電源。采用開關(guān)電源主要是因為開關(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。但是在整個研制過程中發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電路是比較困難且重要的環(huán)節(jié)。目前開關(guān)電源的國內(nèi)外發(fā)展速度很快，技術(shù)非常成熟。20世紀90年代以來，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和新電路拓撲，創(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)的舊式電器設備，廣泛進入了國民經(jīng)濟和人類生活的各個領(lǐng)域。
驅(qū)動電路的功能與特點
開關(guān)電源的形式與種類很多，盡管各種不同的開關(guān)電源能達到的性能指標也各不相同，但總是由以下幾個部分組成
(1)控制單元
一般都是由專門的集成電路擔當這部分工作，也有用單片機、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效應管，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)導通，低電平(－5～0 V)截止。其作用是開關(guān)電源的核心。
(3)驅(qū)動電路
這部分是開關(guān)電源的靈魂，是連接控制單元與功率管的橋梁?？刂茊卧鰜淼碾娖揭话銦o法直接驅(qū)動功率管，需要有一個電平的轉(zhuǎn)換及電流驅(qū)動；對于驅(qū)動電路而言，功率管的柵極即為負載，一般的功率管柵源之間有一個寄生電容，故驅(qū)動電路的負載是一個容性負載，若驅(qū)動電流不夠，或提高頻率，方波會產(chǎn)生畸變，無法達到設計目的。因此功率電子的驅(qū)動是整個設計的重點，也是難點。
開關(guān)穩(wěn)壓電源中的功率開關(guān)管要求在關(guān)斷時能迅速關(guān)斷，并能維持關(guān)斷期間的漏電流近似等于零；在導通時要求能迅速導通，并且維持導通期間的管壓降也近似等于零。開關(guān)管趨于關(guān)斷時的下降時間和趨于導通時的上升時間的快慢是降低開關(guān)晶體管損耗功率，提高開關(guān)穩(wěn)壓電源效率的主要因素。要縮短這兩個時間，除選擇高反 壓、高速度、大功率開關(guān)管以外，主要還取決于加在開關(guān)管柵極的驅(qū)動信號。驅(qū)動波形的要求如下：
①驅(qū)動波形的正向邊緣一定要陡，幅度要大，以便減小開關(guān)管趨于導通時的上升時間；
②在維持導通期間內(nèi)，要能保證開關(guān)管處在飽和導通狀態(tài)，以減小開關(guān)管的正向?qū)ü軌航担瑥亩档蛯ㄆ陂g開關(guān)管的集電極功率損耗；
③當正向驅(qū)動結(jié)束時，驅(qū)動幅度要減小，以便使開關(guān)管能很快地脫離飽和區(qū)，以減小關(guān)閉儲存時問；
④驅(qū)動波形的下降邊緣也一定要陡，幅度要大，以便減小開關(guān)管趨于截止時的下降時間。
各種各樣的IGBT驅(qū)動電路都有他們的優(yōu)點和缺點，IR2110具有輕型、占用資源少、高可靠性、成本低廉等優(yōu)點而被廣泛采用。本文所提供的幾種抗干擾措 施也應該根據(jù)具體情況進行分析，當然根據(jù)具體電路的不同應該按照實際情況選擇電路，傳統(tǒng)的驅(qū)動電路也有他的優(yōu)點，光電耦合器也可以廣泛使用。
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