基于UC3846的大功率DC/DC變換器的研究

3.3 驅動電路

IGBT是一種電壓控制型器件，與電流控制型器件（如GTR）比較,IGBT具有驅動功率小、開關速度快的特點，因此，近年來IGBT在變流技術中的應用得到了迅猛發展。IGBT有專用的驅動芯片，如富士公司的EXB851及EXB841，三菱公司的M57959L等，這些驅動電路具有開關頻率高、驅動功率大、過流保護等優點，但都必須加額外的驅動電源，并且價格高，使設備成本大大提高。而脈沖變壓器具有體積小、價格便宜、不需要額外的驅動電源，因而得到廣泛的應用。

但直接驅動時，由于其脈沖前沿與后沿不夠陡，使得IGBT開通和關斷速度受到一定的影響。圖6所示的IGBT驅動電路具有開關頻率高、驅動功率大、結構簡單、負壓關斷、價格便宜等優點。IGBT容量較小時，UC3846的腳11和腳14可以直接驅動脈沖變壓器。IGBT容量較大時，UC3846的驅動能力不夠，V₁₁～V₁₄，D₁₁～D₁₄構成了脈沖變壓器的驅動電路。D₉及D₁₀的作用主要是幫助V₁₁～V₁₄的關斷，若沒有D₉及D₁₀時，當PWM₁為高電平，PWM₂為低電平時，V₁₁和V₁₄導通，隨后PWM₁和PWM₂均為低電平，脈沖變壓器漏抗中儲存的能量經D₁₂和V₁₄續流，A點電位降至－0.7V，即使PWM₁為低電平，V₁₁又導通，最終燒毀V₁₁，加上D₁₀的目的就是讓電路中D₁₂和V₁₄在續流時將A點電位鉗制在0V，從而有利于V₁₁或V₁₃的關斷；同理，D₉的作用是有利于V₁₂或V₁₄的關斷。

圖6IGBT驅動電路

4 實驗與結論

按照以上設計思路研制出一臺工程樣機。在輸入直流電壓為250V，負載電流為50A時，測得IGBT驅動電壓波形和高頻變壓器原邊電壓波形如圖7所示。該變換器具有輸入過、欠壓，輸出過流保護等功能，輸出電壓的電源調整率≤1％，負載調整率≤1％，輸出電壓紋波50mV，滿足了設計要求。

v:5V/div,t:10 μ s/div v:5V/div,t:10 μ s/div

（ a） IGBT驅 動 電 壓 波 形 （ b） 高 頻 變 壓 器 原 邊 電 壓 波 形

圖 7 DC/DC變 換 器 實 驗 波 形