变频电源基极驱动电路设计原则

    GIR基极驱动电路和性能直接影响着GTR的工作状况，因此在设计基极驱动电路时应考虑以下两点：

   (1)最优化驱动。所谓最优化驱动就是以理想的基极驱动电流波形去控制GTR的开关过程，以便提高开关速度，减小开关损耗。理想的基极驱动电流波形如图3-1所示。由图3-1可以看出，为加快开通时间和降低开通损耗，正向基极电流在开通初期不但要求有陡峭的前沿，而且要求有一定时间的过驱动电流IB1。导通阶段的基极驱动电流IB2应使GIR恰好维持在准饱和状态，以便缩短存储时间ts。一般情况下，过驱动电流IB1的数值选为准饱和基极驱动电流值IB2的3倍左右，过驱动电流波形前沿应控制在0.5μs以内，其宽度控制在2μs左右。关断GIR时，反向基极驱动电流IB3应大一些，以便加快基区中载流子的抽走速度，缩短关断时间，减小关断损耗。实际应用中，常选IB3=IB1或更大一些。这种基极驱动波形一般由加速电路和贝克钳位电路来实现。

    图3-1    理想的基极驱动电流波形

    (2)自保护功能。GIR的驱动电路还应有自保护功能，以便在故障状态下能快速自动切除基极驱动信号，以避免GTR的损坏。保护电路的类型有多种，根据器件及电路的不同要求可进行适当的选择。为了提高开关速度，可采用抗饱和保护电路；要保证开关电路自身功耗低，可采用退饱和保护电路；要防止基极欠驱动导致器件过载状态，可采用电源电压监控保护。此外，还有脉冲宽度限制电路以及防止GIR损坏的过压、过流、过热等保护电路。

    构成基极驱动电路构成形式很多，归结起来有三个明显的趋势：

   1)为了提高工作速度，都以抗饱和贝克钳位电路作为基本电路。

   2)不断完善和扩大自动保护功能。

   3)在开通和关断速度方面不断加以改进和完善。