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一种实用的逆变桥功率开关管门极关断箝位电路


OSFET管MC1和MC2、MC1门极下拉电阻RC1和MC2门极上拉电阻RC2组成。实际上该电路是由MOSFET构成的两级反相
  
  
  
  器。当MC1门极为高电平时,MC1导通,MC2因门极为低电平而关断,不影响功率开关管的正常导通;当MC1门极为低电平时,MC1关断,MC2因门极为高电平而饱和导通,从而在功率开关管的门极形成了一个极低阻抗的通路,将功率开关管的门极电压箝位在0V,基本上消除了上文中提到的电压尖刺。
  
  在使用这个电路时,要注意使MC2D、S与功率开关管G、E间的连线尽量短,以最大限度地降低功率开关管门极寄生电感和电阻。在电路板的排布上,MC2要尽量靠近功率开关管,而MC1、RC1和RC2却不必太靠近MC2,这样既可以发挥该电路的作用,也不至于给电路板的排布带来很大困难。
  
  用双极型晶体管(如8050)同样可以实现上述电路的功能。双极型晶体管是电流型驱动,其基极必须要串联电阻。为了加速其关断,同时防止其本身受到干扰,基极同样需要并联下拉电阻,这样就使电路更加复杂。同时,要维持双极型晶体管饱和导通,其基极就必须从电源抽取电流,在通常的应用场合这并无太大影响,但在自举驱动并且是SPWM的应用场合,这些抽流会大大加重自举电容的负担,容易使自举电容上的电压过低而影响电路的正常工作。因此选用MOSFET来构成上述门极关断箝位电路。
  
  图5是在没有门极关断箝位电路的情况下,直流母线电压为100V时T2门极信号的波形。可以看到在门极有一个电压尖刺,这个尖刺与门极脉冲的时间间隔刚好等于死区时间,由此可以证明它是在同一桥臂另一开关管开通时产生的。
  
  图6是在有门极关断箝位电路的情况下,直流母线电压为400V时T2门极信号的波形。此时电压尖刺基本消除。
  
  通过实验验证,该电路确实可以抑制和消除干扰,有一定的使用价值,可以提高电路的可靠性。
  
  
  
 

《一种实用的逆变桥功率开关管门极关断箝位电路(第2页)》
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