变压器隔离驱动电路

A. 为什么要对电力电子主电路和控制电路进行电气隔离

变压器驱动的好处是：控制回路跟功率回路隔离；这在电力系统控制中有许多回优点。电力电子设备，答大多是中高压系统，有些甚者高达6000VAC。变压器隔离驱动，使弱电控制回路，跟高压强电回路实现电气隔离。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。 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电路之间要做基本绝缘，实现绝缘要求一般就采取变压器光耦等隔离措施。

B. 关于磁隔离式IGBT驱动电路的知识

这样都敢开题？？建议你再学校里再多读两年。。

磁隔离就是先把信号调制到较高频率（FSK/FM），再用变压器隔离一下。adi、silabs都有这种隔离器卖，ltc好像也有，不大记得了。

另外可到patent storm网站查一下美国专利，免费的，全文、摘要都有

C. 隔离变压器驱动mos管波形，请问如何改善用的电路是这个

1. 驱动信号含有直流分量，要加隔直流电容。

2. 变压器输出不含直流，脉宽变动基线会浮动，要加“钳位”。

3. 缺少阻尼电阻，形成振铃。
   

更改后电路如图，参数是50kHz条件下的。

D. tgbi电路

IGBT栅极驱动电路的特性分析和应用 2009-07-03 16:23 摘要: 详细叙述了功率绝缘栅双极型晶体管 IGBT 对驱动电路的特殊要求以及设计驱动电路应该考虑的问题 , 概述了 IGBT 驱动电路的常用类型 , 并给出了几个具有实用意义的典型电路。 关键词 : 绝缘栅双极型晶体管 (IGBT); 特性 ; 分立驱动电路 ; 集成驱动电路 1 前言 以MOS 与双极型晶体管结合产生的绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 具有电压型驱动、驱动功率小、开关速度高、饱和压降低和可耐高电压、大电流等一系列应用上的优点 , 表现出良好的综合性能。 IGBT 已经逐步取代了电力晶体管 (GTR), 并在许多领域中逐步取代电力场效应晶体管 (MOSFET) 。然而 ,IGBT 良好特性的发挥往往因其栅极驱动电路设计上的不合理 , 制约着 IGBT 的推广及应用。本文分析了 IGBT 对其栅极驱动电路的要求 , 并介绍了部分栅极驱动集成电路的应用。 2 IGBT 栅极驱动电路的特性 IGBT 栅极驱动条件与 IGBT 的特性密切相关 , 设计栅极驱动电路时 , 应特别注意开通特性、负载短路能力和 ce/dt 引起的误触发。此外 , 当 IGBT 出现过电流故障时 , 由于其抗浪涌能力有限 , 当器件电流过大时 , 会产生不可控的擎柱效应而失去关断能力 , 因此电路的过电流保护必须很快 , 避免短路电流上升到擎柱状态。但是如果关断速度过快 , 将会造成 di/dt 过大形成很高的电压尖峰 , 损坏器件或设备中其它元器件。 因此应该采取先降栅压 , 再软关断的方法。基于以上分析 ,IGBT 栅极驱动电路应该具有以下特性 [1]: 1) 栅极驱动电压脉冲的上升率和下降率要充分大 , 以减小开通和关断损耗。但是 , 由于主电路中存在分布电感及滤波电容的串联电感 , 随着 IGBT 的超速开通与关断将在电路中产生高频幅值很高而宽度很窄的尖峰电压 Ldi/dt, 该尖峰电压应用常规的过电压吸收电路是吸收不掉的 , 因而有可能造成 IGBT 自身或电路中其它元件过电压击穿而损坏 , 所以主电路应尽可能使用短引线或双绞线降低分布电感的影响 , 而且 IGBT 开关时间也不能过分短 , 其值应根据所有元件及 IGBT 自身的承受 /dt 的能力综合考虑 ; 2)IGBT 导通后 , 栅极驱动电路提供给 IGBT 的驱动电压和电流要具有足够的幅值维持 IGBT 处于饱和状态 , 且当 IGBT 瞬时过载时 IGBT 不退出饱和区而损坏 ; 3) 栅极驱动电路提供给 IGBT 的正向驱动电压 +UGE 应取值适当。因为 , 虽然 +UGE 增加时 ,IGBT 输出级晶体管的导通压降 UCE 和开通损耗值将下降。但是 , 在负载短路过程中 ,IGBT 的集电极电流也随着 +UGE 的增加而增加 , 并使 IGBT 承受短路损坏的脉宽变窄 ; 4)IGBT 栅射极施加的反向偏压有利于其快速关断 , 但反向负偏压 -UGE 受 IGBT 栅 - 射极之间反向最大耐压的限制 , 过大的反向电压会造成 IGBT 栅 - 射极的反向击穿 , 所以 -UGE 应取合适的值 , 一般为 -2-15V; 5) 由于 IGBT 内寄生晶体管、寄生电容的存在 , 使栅极驱动与 IGBT 损坏时的脉宽有密切的关系 , 这就要求在设计驱动电路时合理地处理这种关系 ; 6) 由于 IGBT 多用于高电压场合 , 所以驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离 ; 7)IGBT 的栅极驱动电路应尽可能的简单、实用 , 最好自身带有对驱动 IGBT 的完整保护能力及很强的抗干扰性能 , 而且输出阻抗应尽可能的低 ; 8) 由于栅极信号的高频变化 , 为防止造成同一个系统多个 IGBT 的栅极驱动电路捆扎在一起很容易相互干扰 , 引线应采用绞线或同轴电缆屏蔽线 , 同时栅极驱动电路中 IGBT 模块栅 - 射极的引线应尽可能的短。 3 IGBT 栅极驱动电路的应用 IGBT 栅极驱动电路有多种形式。按照驱动电路元件的组成可分为分立元件组成的驱动电路和集成化的驱动电路 ; 按照驱动方式可分为直接驱动和隔离驱动。以下分别阐述各种驱动电路的工作原理及特点。 3.1 分立元件驱动电路 1) 直接驱动电路 如图1 所示 , 为了使 IGBT 稳定工作 , 一般要求双电源供电方式 , 即驱动电路要求采用正、负偏压的双电源方式 , 输入信号经整形器整形后进入放大级 , 放大级采用有源负载方式以提供足够的门极电流。为消除可能出现的振荡现象 ,IGBT 的栅射极间接入了 RC 网络组成的阻尼滤波器。此种驱动电路适用于小容量 , 开关频率较低的 IGBT; 2) 耦合驱动电路 耦合驱动电路常见的有变压器耦合和光电耦合两种 , 如图 2 、图 3 、图 4 所示。图 2 是最简单的变压器隔离驱动电路 , 适用于小容量的 IGBT 。图 3 为光电耦合隔离驱动电路 , 采用双电源供电的方式。当 UG 使发光二极管有电流流过时 , 光电耦合器 HU 的二极管导通 ,R1 上有电流流过 , 场效应管 T1 关断 , 在 VC 的作用下 , 经电阻 R2 、 T2 管的基 - 发射器有了偏流 ,T2 迅速导通 , 经 RG 栅极电阻 ,IGBT 得到正偏而导通。当 UG 没有脉冲电压时 , 发光二极管不发光 , 作用过程相反 ,T1 导通使 T3 导通 ,-VC 经栅极电阻 RG 加在 IGBT 的栅射极之间 , 使 IGBT 迅速关断。图 4 是一个具有完善短路保护功能的 IGBT 驱动电路。高速光耦 6N137 实现输入输出信号的电隔离 , 它的传输信号的时间只有 75ns 适合高频应用场合。 V2 、 V3 、 V4 构成驱动脉冲放大环节。利用集电极退饱和原理 ,D2 、 R6 、 V1 、 R4 构成短路信号检测环节 , 其中 D2 采用快恢复二极管 , 是为了防止 IGBT 关断时其集电极上的高电压窜入驱动电路。 A1 、 A2 、 V5 组合实现短路信号门限电压比较以及延时缓降栅压功能。 V6 、 V7 、 LMC555 、 CD4081 组合实现延时封锁输入信号功能。 A1 、 A2 采用高速电压比较器 LM319, 提高了保护电路的反映速度。调整 VZ1 的稳压值可以调节保护动作的短路电流门限值 ;C4 、 R9 的参数决定降栅压动作的延迟时间 ;C5 、 VZ5 的参数决定封锁输入信号的延迟时间 ;C3 是控制缓降栅压斜率的电容器 [2] 。 正常工作状态时 , 控制电路送来高电平脉冲信号 ,6N137 导通 ,V1 、 V2 截止 ,V3 导通 , 驱动电路向 IGBT 提供 +15V 的栅极驱动信号。控制电路送来脉冲低电平信号 ,6N137 关断 ,V1 、 V2 导通 , 由于 IGBT 的发射极接地 , 故 V4 导通 ,IGBT 获得 -5V 的栅极驱动信号。当短路故障时 ,IGBT 集电极退饱和 ,A 点电位升高。当短路电流超过额定值时 ,A1 反转输出高电平 ,V5 延时 2.5Ls 导通 ,B 点电位缓慢下降 ,IGBT 的栅极驱动电压随之缓慢下降 , 延长了 IGBT 的短路电流承受时间。这部分电路实现了延时缓降栅压功能。 V5 导通 ,V6 截止 , 如果短路信号再维持 7Ls, 则 LMC555 反转输出高电位 ,V7 导通 , 通过与门 4081 封锁输入信号 ,IGBT 被保护中断。如果在 LMC555 反转之前 , 短路故障自动消失 , 则 B 点电位将恢复到 +15V 。 3.2 IGBT 集成化驱动电路 IGBT 的集成栅极驱动器种类繁多 , 几乎各生产 IGBT 模块的公司都推出了自己的配套驱动器。如 HL402[3] 就是一个保护功能齐全的 IGBT 厚膜集成驱动器。 HL402 具有先降栅压、后软关断的双重短路保护功能 , 降栅压延迟时间、降栅压时间、软关断斜率均可通过外接电容器进行整定 , 因而能适应不同的饱和压降 IGBT 的驱动和保护。 HL403A(B) 是在 HL402A(B) 的基础上改进电路设计及工艺 , 采用高新技术制作的厚膜集成驱动器 , 它在外加功率放大单元后可直接驱动 600A 、 1200V 的电力 IGBT, 且本身又具有 HL402A(B) 的所有功能 , 并且其典型接线的电参数、各主要引脚的波形及外配元器件的选用与 HL402 完全相同。 EXB841[4] 具有过电流保护电路 , 采用了检测集电极电压判断故障和软关断技术。以上 3 种驱动模块在许多文章中都有详述 , 本文不再赘述。 下面介绍一种具有保护及定时复位功能的厚膜集成驱动模块 M57959AL, 它是厚膜混合集成电路 , 内置具有良好电器隔离的光耦合器 , 可以可靠驱动 IGBT 。它可以直接驱动 UCES=600V 、电流容量在 200A 以内的 IGBT 模块及 UCES=1200V 系列、电流容量在 100A 以内的 IGBT 模块。 M57959AL 的内部结构和工作原理如图 5 所示 [1][5] 。它的设计特点 : 1) 采用双电源驱动技术 ; 2) 内部集成具有输出端口的内置短路保护电路 ; 3) 输入与 TTL 电平兼容 ; 输入与输出间用光电耦合器实现电气隔离 , 绝缘电压为 2500V,1min 。 M57959AL 应用技术如图 6 和图 7 所示 , 分别是单电源和双电源工作典型接线图 , 应用中应该特别注意 以下问题 : 1) 引脚 3 、 7 、 9 、 10 是用于测试的 , 所以使用中不允许与外部电路相连接 ; 2) 电压补偿电容器与它之间的连线应尽可能短。接于高压与引脚 1 之间的快恢复二极管 VD1 的反向耐压应与功率模块的耐压相同 ; 3) 作为钳位保护措施应在引脚 1 和 6 之间接入一稳压二极管。如果引脚 2 处于工作状态 , 引脚 2 、 4 之间的引线应尽可能的短 ( 标准长度 [5cm); 4) 单电源供电时应特别注意 , 只有当提供的工作电源 UCC 确已施加到该驱动器 , 并且延时 >R1Cref 的时间常数后 , 才可以向该驱动器的输入端输入驱动 IGBT 导通的信号 ; 5) 图 6 中 Ucc=25V,Ctrip=100LF,R1=2.7k8 。图 7 中 Ucc=15V,Uee=-10V,Ctrip=1000pF,C1 、 C2\100LF, 并且是高质量的无感电容。 4 结束语 IGBT 对驱动电路有一些特殊要求 , 驱动电路性能的优劣是其可靠工作、正常运行的关键所在 , 高性能驱动电路的开发和设计是其应用的难点。本文详细分析了 IGBT 栅极驱动电路的特性 , 并给出了各种驱动电路的实例 , 这些电路具有较高的实用价值。 随着功率 IGBT 应用的日益广泛和制造技术的不断提高 , 必将在工农业和国防等方面发挥愈来愈大的作用。

E. 双向可控硅隔离驱动电路怎么设计

供参考；
光电耦合器(简称光耦)，是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳版体内，中间通过电→光→电权的转换来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器。
光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递，输入与输出在电气上完全隔离，具有抗干扰性能强的特点。对于既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分的工业应用测控系统，采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离，达到抗干扰目的。但是，使用光耦隔离需要考虑以下几个问题：
① 光耦直接用于隔离传输模拟量时，要考虑光耦的非线性问题；
② 光耦隔离传输数字量时，要考虑光耦的响应速度问题；
③ 如果输出有功率要求的话，还得考虑光耦的功率接口设计问题。

F. IGBT驱动隔离变压器如何设计

没有什么特殊的啊，你先估算驱动电路功率，然后确定变压器容量，跟普通变压器没有区别啊。

G. 问下隔离变压器驱动是什么意思，同时C1C2电容值大小有何要求，R1R2电阻值有何要求

你好：
——★1、“隔离变压器驱动”，是指SG1525A驱动模块与场效应管之间用变压器隔离、通过变压器的脉冲电压驱动的（场效应管属于电压型器件）。
——★2、电阻R1、R2可以在脉冲消失时，更好地截止。一般使用10K左右即可。
——★3、电容C1、C2为（与场效应管开关电路）负载T2的工作电容，可根据T2功率来确定。

H. 驱动电路为什么要使用变压器驱动具体有哪些好处

变压器
驱动的好处是：控制回路跟功率回路隔离；这在电力系统控制中有许多
优点
。
电力电子设备
，大多是中
高压
系统，有些甚者高达6000VAC。变压器隔离驱动，使
弱电
控制回路，跟高压
强电
回路实现
电气
隔离。
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。
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电路之间要做基本绝缘，实现绝缘要求一般就采取变压器
光耦
等隔离措施。

I. 电路图中的“隔离，驱动”和“M1”是什么意思

隔离，有高电压来和低电源压之间的电气隔离，有大电流与小电流之间的电流隔离等。常用的隔离有变压器隔离，光耦隔离，三极管隔离等。
驱动指因电流传输或信号传输，使对象发生预期的反应，一般来说，多指小功率输入大功率输出之类的情况。
M1是元件的编号，意为第一个电机。M是马达的第一个声母，类似的有AN（按钮）、CK（插孔）等。

J. 光电隔离与变压器隔离的区别

光电隔离器（optoelectronic isolator，英文缩写为OC）亦称光电耦合器、光耦合器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。

隔离变压器是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器，隔离变压器用以避免偶然同时触及带电体，变压器的隔离是隔离原副边绕线圈各自的电流。早期为欧洲国家用在电力行业，广泛用于电子工业或工矿企业、机床和机械设备中一般电路的控制电源、安全照明及指示灯的电源。
隔离变压器属于安全电源，一般用来机器维修、保养用，起保护、防雷、滤波作用。
隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的。都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般（但并非全部）是指1：1的变压器。由于次级不和大地相连。次级任一根线与大地之间没有电位差，使用安全。常用作维修电源。
控制变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。如电子管扩音机、电子管收音机与示波器，以及车床控制变压器等电源都是隔离变压器。如为了安全维修彩电常用1：1的隔离变压器。在空调中也有使用。
首先通常我们用的交流电源电压一根线和大地相连，另一根线与大地之间有220V的电位差。人接触会产生触电。而隔离变压器的次级不与大地相连，它的任意两线与大地之间没有电位差。人接触任意一条线都不会发生触电，这样就比较安全。
其次，隔离变压器的输出端跟输入端是完全“断路”隔离的，这样就有效的对变压器的输入端（电网供给的电源电压）起到了一个良好的过滤作用。从而给用电设备提供了纯净的电源电压。
另一用途是防干扰。可广泛用于地铁、高层建筑、机场、车站、码头、工矿企业及隧道的输配电等场所。
隔离变压器是指输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离的变压器，用以避免偶然同时触及带电体（或因绝缘损坏而可能带电的金属部件）和大地所带来的危险，它的原理与普通干式变压器相同，也是利用电磁感应原理，主要隔离一次电源回路，二次回路对地浮空，以保证用电安全。