[科普中国]-驱动电路

驱动电路(Drive Circuit)，位于主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路（即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管），称为驱动电路。

驱动电路的作用：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。驱动电路的作用： 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。

驱动电路的介绍基本任务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。

优良的驱动电路对变换器性能的影响:**1.**提高系统可靠性1

2.提高变换效率(开关器件开关、导通损耗)
3.减小开关器件应力(开/关过程中)
4.降低EMI/EMC

驱动电路隔离措施驱动电路为什么要采取隔离措施安规问题，驱动电路副边与主电路有耦合关系，而驱动原边是与控制电路连在一起， 主电路是一次电路，控制电路是ELV电路， 一次电路和ELV电路之间要做加强绝缘，实现绝缘要求一般就采取变压器光耦等隔离措施。

驱动电路采取隔离措施的条件控制参考地与驱动信号参考地（e极） 同**—**驱动电路无需隔离；

控制参考地与驱动信号参考地（e极）不同**—**驱动电路应隔离。

驱动电路隔离技术驱动电路隔离技术一般使用光电耦合器或隔离变压器（光耦合；磁耦合）。2由于 MOSFET 的工作频率及输入阻抗高，容易被干扰，故驱动电路应具有良好的电气隔离性能，以实现主电路与控制电路之间的隔离，使之具有较强的抗干扰能力，避免功率级电路对控制信号的干扰。

光耦隔离驱动可分为电磁隔离与光电隔离。采用脉冲变压器实现电路的电磁隔离，是一种电路简单可靠，又具有电气隔离作用的电路，但其对脉冲的宽度有较大限制，若脉冲过宽，磁饱和效应可能使一次绕组的电流突然增大，甚至使其烧毁，而若脉冲过窄，为驱动栅极关断所存储的能量可能不够。光电隔 离，是利用光耦合器将控制信号回路和驱动回路隔离开。该驱动电路输出阻抗较小，解决了栅极驱动源低阻抗的问题，但由于光耦合器响应速度较慢，因而其开关延迟时间较长，限制了适应频率。

光耦指的是可隔离交流或直流信号KCB EA。
1.由I****F控制I****c；电流传输比CTR-Current Transfer Ratio

2.输入输出特性与普通三极管相似,电流传输比Ic/I****F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。

光耦的特点：1. 参数设计简单
2. 输出端需要隔离驱动电源
3. 驱动功率有限

磁耦合-变压器隔离磁耦合：用于传送较低频信号时**—调制/**解调

磁耦合的特点**:**

**1.**既可传递信号又可传递功率
**2.频率越高,体积越小-**适合高频应用

双极性晶体管驱动电路的要求最佳驱动特性和驱动电流波形**1.开通时： 基极电流有快速上升沿和过冲—**加速开通，减小开通损耗；
**2.导通期间：足够的基极电流，使晶体管任意负载饱和导通—**低导通损耗；

关断前调整基极电流，使晶体管处于临界饱和导通**—减小 ， 关断快;**

**3.**关断瞬时：

足够、反向基极电流**—迅速抽出基区剩余载流子，减小 ；反偏截止电压，使i****c**迅速下降，减小 。

恒流驱动电路恒定电路即基极电流恒定，功率管饱和导通。

恒流驱动优点：优点： 电路简单；

恒流驱动缺点：轻载时深度饱和，关断时间长。

驱动电路实质驱动电路的实质是给栅极电容充放电。3

开通：
1.驱动电压足够高，一般>10V；（减小RDS(on))
2.足够的瞬态驱动电流，快的上升沿； (加速开通）
3**.**驱动电路内阻抗小。 **(**加速开通）
关断：

1. 足够的瞬态驱动电流，快的下降沿； **(**加速关断）
2. 驱动电路内阻抗小。 **(**加速关断）
3. 驱动加负压。 **(**防止误导通）

驱动电路的应用LED的应用离不开它所需要的驱动控制电路，通过驱动电路来获得良好而平稳的电流，使LED显示更加均匀、漂亮，满足各种场合的应用要求。4

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学