LED驅動電源的分析設計

時間:2020-04-07|

閱讀量:312|

來源:

電源驅動是指把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動各種電子設備工作的電壓轉換器.

 隔離式LED驅動電源的分析設計

    在對全球能源短缺、環保要求不斷提高的背景下,世界各國都大力支持發展可持續綠色節能照明.LED照明相對傳統的照明技術而言,是一種革命性的節能照明技術,現在正處在飛速發展的過程中.然而,LED驅動電源的要求也在不斷的提高.高電流控制精度、高可靠性、高功率、安全隔離、高功率因數、體積小、成本低、符合EMI標準等成為了LED電源驅動的關鍵評價指標

 

    LED電源驅動的具體要求

 

    LED是低壓發光器件,具有長壽命、高光效、安全環保、方便使用等優點.對于市電交流輸入電源驅動,隔離輸出是基于安全規范的要求.LED驅動電源的效率越高,則越能發揮LED高光效,節能的優勢.同時高開關工作頻率,高效率使得整個LED電源驅動容易安裝在設計緊湊的LED燈具中.高恒流精度保證了大批量使用LED照明時的亮度和光色一致性.

 

    10W以下功率LED燈杯應用方案

 

    目前10W以下功率LED應用廣泛,眾多一體式產品面世,即LED電源驅動與LED燈整合在一個燈具中,方便了用戶直接使用.典型的燈具規格有GU10、E27、PAR30等.

    針對這一應用,我們設計了如下方案(見圖1).

    圖1 基于AP3766的LED驅動電路原理圖

    該方案特點如下.

 

    1 基于最新的LED專用驅動芯片AP3766,采用原邊控制方式,無須光耦和副邊電流控制電路,實現隔離恒流輸出,電路結構簡單.通過電阻R5檢測原邊電流,控制原邊電流峰值恒定,同時控制開關占空比,保持輸出二極管D1的導通時間和整個開關周期時間比例恒定,實現了輸出電流的恒定.

    2 AP3766采用專有的"亞微安啟動電流"技術,僅需0.6μA的啟動電流,因此降低了啟動電阻R1和R2上的功耗,提高了系統效率.典型5W應用效率大于80%,空載功耗小于30mW.

    3 AP3766采用恒流收緊技術實現垂直的恒流特性,恒流精度高.

    4 電路元件數量少,AP3766采用SOT-23-5封裝,體積小,整個電路可以安裝在常用規格燈杯中.

    5 安全可靠,隔離輸出,具有輸出開路保護、過壓保護及短路保護功能.

    6 功率開關管采用三極管,省去了高壓場效應管,系統成本低.

    圖2為該方案的5W應用電路樣機實物照片.圖3是基于AP3766的5W LED驅動裝置實物照片.圖4為基于AP3766的5W LED驅動電路滿載效率隨交流輸入電壓變化曲線.圖5為基于AP3766的5W LED驅動電路滿載輸出IV特性曲線.

    圖2 基于AP3766的5W LED驅動電路樣機實物照片

    圖3 基于AP3766的5W LED驅動裝置實物照片

    圖4 基于AP3766的5W LED驅動電路效率曲線

    圖5 基于AP3766的5W

    10~60W功率LED路燈、LED直管燈應用方案

    IEC國際電工委員會對照明燈具提出明確的諧波要求,即IEC61000-3-2標準.因此對于較大功率LED照明應用,采用功率因數校正(PFC)控制技術成為必需.對于60W以下應用,有高性價比單級PFC控制方案,該方案電路原理圖如圖6所示.

    圖6 基于AP166+AP4313的LED驅動電路原理圖

    該方案特點有:

    1 單級PFC方案,只用一級反激式電路拓撲,同時實現功率因數校正和隔離恒流輸出.元件數量少、體積小、性價比高.

    2 高功率因數,采用有源功率因數校正控制芯片AP1661,功率因數PF>0.9,滿足IEC61000-3-2諧波標準.

    3 采用副邊恒壓恒流控制芯片AP4313,恒流精度高,輸出電流誤差<3%.

    4 高效率,滿載效率高達90%.

    5 安全可靠,隔離輸出,具有輸出開路保護,過壓保護及短路保護功能.

    AP1661是一款工作于臨界導通模式下的有源功率因數校正控制芯片,可廣泛應用于開關電源、LED驅動和電子鎮流器的預調整變換器控制.該芯片內部包括1個啟動定時器可滿足待機應用要求,1個能實現接近于1的功率因數的單象限乘法器和1個零電流檢測模塊確保臨界斷續方式工作.AP1661的圖騰柱驅動輸出能夠為外部MOSFET或IGBT提供最大600mA驅動電流和800mA關斷電流能力.采用了先進的雙極型互補金屬氧化物半導體設計和制造工藝,具有低啟動電流,低工作電流和低功耗的特點.AP1661同時具有完善的保護功能,包括過壓保護、帶有滯后的輸入欠壓鎖定和乘法器輸出嵌位以限制開關最大峰值電流.圖7為該方案60W應用電路樣機實物照片.圖8為應用該方案LED直管燈實物照片.

    圖7 基于AP1661+AP4313的60W LED驅動電路樣機實物照片

    圖8 LED直管燈實物照片

    60~150W大功率LED路燈應用方案

    在戶外照明部分,中國每年路燈市場需求量都在2000萬盞以上,中國城市改造、城鎮建設、住宅建設及道路建設對于大功率、高亮度、節能的LED路燈產品的市場需求是極其龐大的.

    在更大功率應用條件下,單級PFC電路難以同時兼顧PFC預調整和反激電路輸出恒流調整性能,這時需要采用兩級電路架構實現這一目標.因此,有新推出的PFC+PWM 兩級架構電路拓撲方案,該方案電路原理圖如圖9所示.

    圖9 基于AP1661+AP3102的LED驅動電路原理圖

 

恒流電源驅動在大功率LED照明上的設計

 

    在全球能源不斷減少,可持續發展的節能已經成為大勢所趨.各個國家都大力支持節能減排的綠色環保的能源方式,在結束了的2008年奧運會和即將到來的2010年上海世博會都以綠色節能為主題,給中國LED照明產業帶來了巨大的歷史機遇.大功率的LED具有壽命長、穩定性高、低功耗、光效高、光色純、安全性好、可控性強等優點,正在逐步取代以往的光源,開始廣泛的運用于各種全彩的顯示屏、交通信號燈、汽車車燈、景觀照明、背景光源、特種照明等,成為現有照明領域的新一代綠色光源.據國內有關機構預測,在奧運、世博的強力帶動下,中國LED照明市場規模將從2007年的48.5億元快速增長至2010年的98.1億元.有關專家分析認為,中國LED照明產業將在2010年前后迎來新的發展高峰.

   

     問題的提出

 

    一般來說,大功率LED的功率至少在1W以上,目前比較常見的有1W、3W、5W、8W和10W.其被稱為"綠色光源",正朝著大電流(300mA~1.4A)、高效率(60~120lm/W)、亮度可調的方向發展.然而,大功率LED的發光強度是由流過LED的電流決定的,電流過強會引起LED的衰減,電流過弱會影響LED的發光強度,因此LED驅動需要提供恒流電源,以保證大功率LED使用的安全性,還需要滿足預期的亮度要求,并保證各個LED亮度、色度的一致性.所以,傳統上用于驅動燈泡(鎢絲)、日光燈、節能燈、鈉燈等光源的電源并不適合直接驅動大功率LED.用市電驅動大功率LED也需要解決降壓、隔離、PFC(功率因素校正)和恒流問題,還需有較高的轉換效率.

    目前,市場上有上千款關于大功率LED恒流驅動的專用芯片,國內有廣鵬 (ADDtek)、點晶(SITI)、晶锜(SCT)、華潤矽威(PT),國外有美國的超科(Supertex)、德州儀器(TI)、美信、國半、英國的捷特科(Zetex)等知名廠家.大多專用芯片采用遲滯型轉換器,低電壓輸入范圍,可升壓、可降壓、PWM控制、功率開關可內置或外置、輸出電流可以達到1.5A,內置過壓、欠壓、開路/短路和溫度保護電路等.

    如圖1所示,遲滯型轉換器的關鍵特點是自振蕩,這意味著頻率將隨輸入電壓、LED電流和驅動LED數量的變化而變化.然而,這種轉換器經常運行在連續模式下,這意味著電感永遠不會飽和,也不會完全耗盡電流,MOSFET關斷后還繼續有電流維持LED亮度.但缺點是占空比和頻率不斷改變的情況下檢測電阻RCS呈現的阻抗是不一樣的,流經RCS的電流和LED實際電流相比不完全一致,檢測數據存在偏差.

    圖1 遲滯型轉換器

    在大功率LED照明工程領域中,需要100W以上大功率的恒流驅動電源,同時要求較高的效率和功率因數,目前市場上的E27、B22和GU10燈頭用LED驅動電源遠遠不能滿足大功率LED照明工程領域.

    大功率LED的驅動電源設計考慮

    從照明燈具發展歷史來看,幾乎沒有采用隔離方式.隔離方式設計勢必影響燈具驅動效率,也不符合未來節能降耗要求,所以LED照明不一定要采用隔離方式設計.

    在大功率LED的串聯數量方面,流經大功率LED的電流不再受大功率白光LED串聯數量的限制.為了滿足不同的發光亮度需求,通過靈活地驅動多個大功率LED就可以實現.對于大功率白光LED的并聯使用,該類電路仍無法保證并聯分支LED的發光亮度一致性.但可以使用多個相同恒流電源,分路驅動不同的并聯分支LED,這樣就保證了并聯分支LED屬性一致性,從而可以解決發光亮度一致性的問題.

    采用全部串聯方式要求LED驅動器輸出較高的電壓.當LED的一致性差別較大時,分配在不同LED兩端的電壓不同,但通過每顆LED的電流相同,LED的亮度一致.如采用恒流式LED驅動,當某一顆LED品質不良短路時,由于驅動器輸出電流保持不變,不影響余下所有LED正常工作.當某一顆LED品質不良斷開后,串聯在一起的LED將全部不亮.解決的辦法是在每個LED兩端并聯一個齊納管,不過,齊納管的導通電壓要比LED的導通電壓高,否則LED就不亮了.如廣鵬 (ADDtek)的大功率LED保護器A716、AMC7169和A720,分別是350mA、500mA和700mA LED保護器.如圖2所示,使用時將其與大功率LED并聯.

    電源失效時負載斷開,這種功能在下列兩種情況下至關重要,即斷電和PWM調光.如圖2所示,在升壓轉換器斷電期間,負載仍然通過電感和二極管與輸入電壓連接.這樣即使電源已經失效,還會繼續產生一個小泄漏電流,極大縮短了LED的壽命.負載斷開在PWM調光時也很重要.在PWM空閑期間,電源已經失效,但是輸出電容器仍然與LED連接,它會通過LED放電,直到PWM脈沖再次打開電源.實施負載斷開電路時,最好在LED和電流傳感電阻器之間放置一個MOSFET.在路燈照明設計中,一般要求白天有自動關閉功能,可以在電路中間增加光敏電阻,在白天光線照射下阻值改變使那個MOSFET停止工作,當然也可以使后級DC/DC停止工作.


    在許多情況下,利用低頻(50~200Hz)PWM方式調節LED電流非常方便,通過控制脈沖寬度來調節亮度.這種調節方法的優點在于光譜保持不變,而采用幅度調節時,光譜會隨著流過LED電流的變化而改變.一般來說,低頻PWM調光電路的效率比線性LED調光電路更高.在路燈照明設計中,一般需要在半夜某時將路燈照度減低一半,節能降耗.可以在電路中間增加定時器,到時間輸出50%占空比即可功率減半.

    防水設計,按使用環境分為戶外、戶內.目前的防水電源大多是以環氧樹脂作為防水密封填充材料,顏色主要為黑色,當然也有白色以及其他一些顏色.有少數廠家采用了其他的防水填充材料.重要的是它要能經得起高溫、冷凍、雨水以及一些腐蝕性物質的浸襲.

    100W的LED路燈可以替代250W的高壓鈉燈,或300W的水銀燈.100W的LED路燈,其輸出光通量大約為6 250lm(經過二次光學設計,會有所損失),到達路面時的流明數仍為6000,而路面的平均照度可以達到16Lux(桿高12m).250W高壓鈉燈的輸出光通量為20 000lm,但到達路面的流明數就只有7000,路面的照度大約為30~40Lux.由于顯色系數的差別,LED的照度修正系數為2.35倍,高壓鈉燈的修正系數為0.94倍.所以,100W的LED經過修正以后,地面的照度為37.6Lux,而高壓鈉燈修正后的照度為28.2~37.6Lux,二者相當.所以,100W的LED路燈可以取代250W的高壓鈉燈,LED路燈可以節能60%.

    如果不進行二次光學設計,LED的照射是比較集中,所以一定要進行二次光路設計,使其光強呈蝙蝠形,照射范圍可以達到66m.

   

    主回路設計

 

    大功率LED照明恒流驅動主電路采用優異的BOOST和DC/DC的兩級組合方式,具有良好的動態響應和穩流特性,解決了電網的諧波污染問題,使大功率LED驅動電源更加綠色環保.

    BOOST采用主動式有源功率因數校正(APFC)電路,工作在連續模式,諧波電流和開關管電壓電流應力小.DC/DC采用半橋LLC串聯諧振轉換器,元器件數量有限,諧振儲能(tank)元件能夠集成到單個變壓器中,因此只需要1個磁性元件.在所有正常負載條件下,初級開關都可以工作在零電壓開關(ZVS)條件,而次級二極管可以采用零電流開關(ZCS)工作,沒有反向恢復損耗.特別適用于中、高輸出電壓轉換器的高性價比、高能效和EMI性能優異的解決方案.

    傳統功率因數校正電路技術復雜、設計步驟繁瑣、所需元器件多、體積大而且成本高.因此,設計時往往要在性能和成本之間進行折衷.本設計采用了IR1150,它是一種新型的單周期AC/DC功率因數校正控制芯片,采用了IR公司的專利單周期控制(0ne-cycle control,OCC)技術,無須傳統PFC電路所需的模擬乘法器、輸入電壓采樣以及固定的三角波振蕩器,大大簡化了PFC電路的設計并縮小了裝置體積.

    半橋LLC串聯諧振轉換器采用飛兆半導體公司推出的高集成度綠色FPS功率開關FSFR2100.其采用零電壓開關(ZVS)技術,能夠大幅降低MOSFET和整流器的開關損耗.采用這種技術,此FPS開關無須散熱器即可處理高達200W的功率,使用散熱器更可處理高達450W的功率.較之于傳統的硬開關轉換器拓撲,FSFR2100的效率提高了10%.它可以在輸入和負載大范圍變化的情況下調節輸出,同時開關頻率變化相對很小.此外,它可以在整個運行范圍內實現零電壓切換(ZVS).最后,所有寄生元件,包括所有半導體器件的結電容和變壓器的漏磁電感和激磁電感,都是用來實現ZVS的.

    照明恒流驅動電源主電路如圖3所示,前級APFC實驗電路輸入電壓AC 220V,額定輸出DC 380V,開關頻率f選擇70kHz,后級半橋LLC串聯諧振轉換器.輸出電壓范圍:DC 300~360V,輸出額定電流350mA,諧振頻率f0選擇100kHz,變壓器匝比n=Np/NS=0.6,功率滿足150~300W的輸出功率范圍.主電路依次是85V~264VAC→整流→PFC→380VDC→DC/DC(隔離)恒流→多顆LED串聯,APFC可以選用功率因數校正控制器IR1150、L6562和FAN7527B等,半橋LLC串聯諧振轉換器選用FSFR2100.

    圖3 大功率LED照明恒流驅動電源主電路

    關鍵技術設計

 

    LED照明驅動方式,由于直接將RSET連接FB端會造成RSET的功耗過大,所以功率較小的LED恒流驅動電源往往在FB反饋端和RSET之間放置一個運算放大器以降低功耗.如圖4所示,運算放大器獲取采樣電阻RSET上的電壓,結合其他電阻和電容就可以構成一個完整、高效率的大功率LED恒流驅動電路.這樣就能在確保LED獲得恒流供電的同時,將RSET的功耗降低到可以接受的水平,從而使LED兩端的電壓盡可能大,流經的電流也盡可能大.

    大功率LED恒流驅動電源采用先穩壓,再限流的混合方式.為適應負載需要,電壓需要保證在一定范圍內.LED的Vf值在3~3.6V之間,那么按LED實際數量即可確定電源部分需要調整的電壓范圍.大功率LED恒流驅動如圖5所示,設定穩壓源的最大設定值VSET(比如DC360V),設定穩流源的設定值ISET(300mA~1.4A),采樣RSET上的電壓,若超過穩流源的設定值時,則輸出電壓相應下降,根據LED燈串聯數量的多少,輸出電壓可降至最小值(如DC 300V).


    開關調節控制模式與電阻限流方式相比,電路成本較高;控制環路可準確調節LED電流;可實現幅值和低頻PWM調節;能夠實現LED特性的自動溫度補償;寬輸入電壓范圍;基本上不需散熱器,可節省成本,對于高輸入電壓和大工作電流,其他驅動方案會導致非常高的損耗,然而此模式仍能保持高效工作.

    技術指標

    根據上述設計方案,大功率LED照明恒流驅動電源的主要技術指標為:輸入電壓85~264V;頻率47~63Hz;輸出功率100W;輸出電流:350mA±5%或700mA±5%;輸出方式:多顆1W以上大功率LED串聯方式;輸出電壓范圍:DC 300~360V,效率≥90%,功率因數≥0.99,諧波≤5%,穩流精度≤5%;具有定時、調流、關機功能;具有過壓、過流、短路和過溫保護功能;全密封,防水要求IP65,外型尺寸(L×W×H)=185mm×70mm×45mm,重量1.5kg.工作溫度-40~+70℃,儲存溫度-50~+85℃,符合相關安規、ROHS和電磁兼容標準、防雷設計.較好地滿足了照明工程的要求.

 

高效電源驅動在LED上的設計

 

    隨著LED產業的快速發展,LED的應用范圍也越來越廣,雖然用切實可行的螺紋旋入式LED來替代白紙燈泡可能還需要數年的時間,但是在建筑照明中LED的使用在不斷的增長,她具有很高的可靠性和節能的潛力.和大多數電子產品一樣,它需要一款電源來輸入功率轉換為LED可用的形式.在路燈應用中,一種可行的配置是創建 300V/0.35 安培負載的 80 個串聯的 LED.在選擇電源拓撲結構時,需要制定隔離和功率因數校正 (PFC) 相關要求.隔離需要大量的安全權衡研究,其中包括提供電擊保護需求和復雜化電源設計之間的對比權衡.在這種應用中,LED 上存在高壓,一般認為隔離是非必需的,而 PFC 才是必需的,因為在歐洲 25 瓦以上的照明均要求具有 PFC 功能,而這款產品正是針對歐洲市場推出的.

    就這種應用而言,有三種可選電源拓撲:降壓拓撲、轉移模式反向拓撲和轉移模式 (TM) 單端初級電感轉換器 (SEPIC) 拓撲.當 LED 電壓大約為80 伏特時,降壓拓撲可以非常有效地被用于滿足諧波電流要求.在這種情況下,更高的負載電壓將無法再繼續使用降壓拓撲.那么,此時較為折中的方法就是使用反向拓撲和 SEPIC 拓撲.SEPIC 具有的優點是,其可鉗制功率半導體器件的開關波形,允許使用較低的電壓,從而使器件更為高效.在該應用中,可以獲得大約 2% 的效率提高.另外,SEPIC 中的振鈴更少,從而使 EMI 濾波更容易.圖 1 顯示了這種電源的原理圖.

用.

 

    該電路使用了一個升壓 TM PFC 控制器來控制輸入電流波形.該電路以離線為 C6 充電作為開始.一旦開始工作,控制器的電源就由一個 SEPIC 電感上的輔助繞組來提供.一個相對較大的輸出電容將 LED 紋波電流限定在 DC 電流的20%.補充說明一下,TM SEPIC中的 AC 電通量和電流非常高,需要漆包絞線和低損耗內層芯板來降低電感損耗.

    圖 2 和圖 3 顯示了與圖 1 中原理圖相匹配的原型電路的實驗結果.與歐洲線路范圍相比,其效率非常之高,最高可達 92%.這一高效率是通過限制功率器件上的振鈴實現的.另外,正如我們從電流波形中看到的一樣,在 96% 效率以上時功率因數非常好.有趣的是,該波形并非純粹的正弦曲線,而是在上升沿和下降沿呈現出一些斜度,這是電路沒有測量輸入電流而只對開關電流進行測量的緣故.但是,該波形還是足以通過歐洲諧波電流要求的.


基于保護電路的開關電源驅動的設計

 

    開關產業在現在電子產品世界中不斷的發展,而開關電源的發展趨勢則是以工作頻率越來越高,實用頻率已經近或者是超出了1MHz,并且超大功率器件的驅動也比較困難,伴隨著開關電源的使用頻率進一步的提高,告訴開關與大功率的MOSFET的轉換(過渡)過程成為了整個開關過程的重要因素.轉換過程的快慢,不僅決定了工作頻率的設計指標,而且對開關電源的效率、可靠性、壽命等帶來了很大影響.保護線路是否靈敏、可靠與完善,與開關器件的安全運行至關重要.

 

    常規驅動與保護電路

 

    通常設計的驅動電路,多為采用脈沖變壓器耦合,優點是:結構簡單,適用中小變換設備上.缺點是:不適用大型設備上的大功率M0SFET或IGBT器件,而且存在波形失真,容易振蕩,尤其是脈沖變壓器耦合不良漏感偏大時更為嚴重,抗**與抑制誤觸能力低.這是一種無源驅動器,而高頻大功率器件M0SFET與IGBT,宜采用有源驅動器.

    通常保護電路,利用互感器實現電流--電壓的比值轉換,信號的電平高于穩壓管穩壓值輸入PWM芯片的保護腳截止振蕩工作的保護方式.這種電路的缺點是:響應速度慢,動作遲緩,對短路性電流增長過快下,可能來不及動作.

    而采用電子高速檢測保護電路,則過流動作響應速度極快,可靠性高,效果好,是一種理想的保護電路,克服了利用互感器的一些不足.

    驅動電路(電壓型):

    如圖1所示:圖1(a)適合于低頻小電流驅動.當控制信號Vi為高電平時,V1導通,輸出Vo對應控制的開關管(IGBT)導通;當控制信號Vi為低電平時,V2導通,輸出Vo對應控制的開關管(IGBT)被關斷.

    圖1(b)采用場效應管組成推挽電路,其工作原理同圖1(a),這種電路高頻峰值驅動電流可達10A以上,適用于大功率M0SFET或IGBT.

    電子高速檢測保護電路:

    如圖2所示:在正常工作時,V2導通VDS處于低電平,A點電位通過D2回流至D點,因為漏極處于低電位,所以A點也處于低電位狀態,不對V1產生偏置構成對V2的影響.

    當M0SFET過流時,漏極電壓VDS迅速上升, D2承受反向電壓截止,由R1 、C1的充電作用,A點電位開始升高,直到使V1導通,將G極電位下拉接近0V,從而使M0SFET可靠關斷而處于截止狀態,限制了過電流.R1 、C1有兩個作用,其一是當FET的柵極加速向偏置信號使其導通瞬間,C1瞬間短路,保持V1的截止狀態,以至不影響FET的開通,當C1充電電壓上升時,還沒到V1開通,FET已經開通,由D2的作用,使A點箝位, V1始終不開通,FET正常工作.其二是當FET過流時,VDS迅速上升,D2立即反向截止,A點電位開始積分延時,當積分到V1開通時,FET截止,這段時間為保護動作時間,是由R1和C1的參數決定的.這種過電流保護電路可以在0.1μS級的時間內將過電流FET關斷.圖中D2選用高壓超快恢復型二極管, D3選低壓超快恢復型肖特基二植管,可消除D4穩壓管存在較大結電容形成電荷位移電流對V1的影響.

    3.驅動保護二合一電路

    將上述的驅動電路與保護電路結合起來,兩者功能將一體化,是本線路的獨到之處.實用電路如圖3所示:

    3.1實用驅動保護二合一電路


    圖3適用于低頻小功率驅動,如果將雙極型NPN與PNP三極管換成N溝道與P溝道大功率場管后就可形成高頻大電流驅動器.

    圖中不采用光電耦合器作信號隔離而用磁環變壓器耦合方波信號,簡單而且不存在光電耦合器的上升下降波沿,光電管速度不可能過快,變壓器傳輸可獲得陡直上升下降波沿,幾乎沒有傳輸延時.使用高頻大功率的MOSFET驅動器,無論使用何種器件(VMOS或IGBT),都能獲得很好的效果.

    本電路驅動速度快,過流保護動作關斷快,是比較理想的驅動保護二合一實用電路.

    采用肖特基管的驅動保護電路


    如圖4所示:圖中D4選用高頻低壓降肖特基管,用于V1的抗過飽,減小存儲時間提高關斷速度.D2用超快恢復二極管.其工作原理:C1對開通瞬間不能突變,有兩個作用:一是方波高于ZW穩壓值使V1基極偏置而導通,經R5與D3對FET驅動導通后漏極處低電平D2導通箝位,V1的偏置回路維持導通,電容C1始終處于低電平.當發生過流時,VDS迅速上升,ZW低于穩壓值將失去導通回路V1將截止.二是R3與C1形成積分延時,并且C1可通過R3在負半周的負電位而更加可靠地開通V1.

    3.3增加軟關斷技術的驅動保護電路

    對于IGBT器件增加軟關斷技術的電路如圖5所示:

    本電路原理與圖3類似,僅增加軟關斷功能.

    隨著開關電源新技術的不斷發展,如何進一提高開關電源的效率和可靠性,是主要考慮的問題,因而選擇合適的驅動保護電路十分重要.


下一篇:沒有了
小仙女视频邀请码-小仙女视频平台最新版-小仙女视频下载2sapp最新版