2019/2/24 电力电子技术
太原工业学院自动化系
4）不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触 发区域之内。 5）各触发脉冲必须同步，移相范围符合要求。
+E
1
+E
VD
1
2
TM
VD
2
R
4
R
1
R
3
V
R
1
2
V
晶 闸 管常 触见 发的 电 路
2
VD
3
2019/2/24
电力电子技术
太原工业学院自动化系
2019/2/24 电力电子技术
太原工业学院自动化系
典型的直接耦合式GTO驱动电路：
C2 VD3
VD2
R1 R2 C3 V2 C4 V3 V1 GTO L R3 R4
VD1 50kHz N 50V 1 N2 N3 C1 VD4
式典 型 的 驱直 动接 电耦 路合 GTO首选所用器件生产厂家专
门开发的集成驱动电路。
2019/2/24 电力电子技术
太原工业学院自动化系
9.1.2 晶闸管的触发电路
作用：产生符合要求的门极触发脉冲，保 证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。
广义上讲，整个触发电路应包括相位控制电路 和触发脉冲的放大及输出环节。
今天我们先讨论放大、输出部分，相控部分后 面讲述。
2019/2/24
电力电子技术
太原工业学院自动化系
晶闸管触发电路应满足下列要求：
1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（结合擎住 电流的概念）。 一般：电阻性负载电路 20~50μs 电感性负载电路 1ms 三相电路 宽脉冲、双窄脉冲（>=600） 2)触发脉冲应有足够的幅度。 为使并联的晶闸管能同时导通，要求能够产生强 触发脉冲。 强触发电流的幅值为一般触发电流的5倍 左右。 3）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路 的电气隔离。
第九章 电力电子器件的 驱动与保护
太原工业学院自动化系
9.1.1 电力电子器件驱动电路概述
驱动电路 —— 主电路与控制电路之间的接口， 是电力装置的重要环节，对整个装置的性能 有很大的影响。
使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短 开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、 可靠性和安全性都有重要的意义。 对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱 动电路中，或通过驱动电路实现。
a) 普通型 b) 高速型 c) 高传输比型电力电子技术
太原工业学院自动化系
按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公 共端之间信号的性质分，可分为电流驱动型 和电压驱动型。 驱动电路具体形式可为分立元件的，但目前 的趋势是采用专用集成驱动电路。
• 双列直插式集成电路及将光耦隔离电路也集成在 内的混合集成电路。
2019/2/24 电力电子技术
太原工业学院自动化系
驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电 气隔离环节，一般采用光隔离或磁隔离。
光隔离一般采用光耦合器
磁隔离的元件通常是脉冲变压器
ID R Uin IC R1 Uout E R R1 E R R1 E
a)
光耦合器的类型及接法
b)
c)
2019/2/24
C2 VD3
VD2
C2 VD3
VD2
R1 R2
V1 GTO L R3
太原工业学院自动化系
R1
VD1 VD
1
R2 C3 V2 C4
G V1 V3 R4
电力电子技术
Hz N 1 V
50kHz N 50V 1
N2
3
N N 2 N3
C1
VD4
C1V C3R V2
3 4
R
• 二极管VD1和电容C1提供+5V电压
2019/2/24
推荐的GTO门极电压电流波形
电力电子技术
太原工业学院自动化系
GTO驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电 路和门极反偏电路三部分，可分为脉冲变压器耦合
式和直接耦合式两种类型。
直接耦合式驱动电路可避免电路内部的相互干扰和 寄生振荡，可得到较陡的脉冲前沿，因此目前应用
较广，但其功耗大，效率较低。
2019/2/24
电力电子技术
太原工业学院自动化系
驱动电路的基本任务：
将信息电子电路传来的信号按控制目标的要求， 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。 单从原理上说，驱动电路主要起开关功率放大的 作用，即脉冲放大器。但是电力电子器件的开关 特性与驱动电路的性能密切相关。同样的器件， 采用不同的驱动电路往往会得到不同的开关特性。
VD4
C4
V3
VD2、VD3、C2、C3构成倍压整流电路提供+15V 电压
2019/2/24 电力电子技术
C2 VD3
C2 VD3
太原工业学院自动化系
R1
R1 R 2 R2
VD2
50kHz N 50kHz N1 50V 50V 1
2019/2/24 电力电子技术
太原工业学院自动化系
9.1.3 典型全控型器件的驱动电路
1. 电流驱动型器件的驱动电路
1) GTO
GTO 的 开 通控 制 与 普 通晶 闸管相似，但对脉冲前沿的 幅值和陡度要求高，且一般 需在整个导通期间施加正门 极电流。
uG O t
iG O t
使 GTO 关断需施加负门极 电流，对其幅值和陡度的要 求更高，关断后还应在门阴 极施加约 5V 的负偏压以提高 抗干扰能力。
2019/2/24
VD4
C4
太原工业学院自动化系
C2C VD 2 VD 3 R1 3
VD2
R1
GTO L R3 V R4
VD2
R2
VD1
R2
V1
50kHz N 50V 1
50kHz N 50V 1
NVD 1 C 2
1
C3 V2 V C1 C4 C3 3V2
N N3 2 VD4 N3
1
GTO L R3 R4
IM
V1 、 V2 构成脉冲放大环 节
I t
脉 冲 变 压 器 TM 和 附 属 电路构成脉冲输出环节
V1、V2导通时，通过脉 t1 t2 t 3 t4 冲变压器向晶闸管的门 理想的晶闸管触发脉冲电流波形 极和阴极之间输出触发 脉冲。 t1~t2脉冲前沿上升时间（<1s） t1~t3强脉宽度 VD1 和 R3 是为了 V1 、 V2 由导通变为截止时脉冲 IM强脉冲幅值（3IGT~5IGT） 变 压 器 TM 释 放 其 储 存 t1~t4脉冲宽度 I脉冲平顶 的能量而设 。 幅值（1.5IGT~2IGT）