基于UC3846的大功率DC/DC变换器的研究

3.3 驱动电路

IGBT是一种电压控制型器件，与电流控制型器件（如GTR）比较,IGBT具有驱动功率小、开关速度快的特点，因此，近年来IGBT在变流技术中的应用得到了迅猛发展。IGBT有专用的驱动芯片，如富士公司的EXB851及EXB841，三菱公司的M57959L等，这些驱动电路具有开关频率高、驱动功率大、过流保护等优点，但都必须加额外的驱动电源，并且价格高，使设备成本大大提高。而脉冲变压器具有体积小、价格便宜、不需要额外的驱动电源，因而得到广泛的应用。

但直接驱动时，由于其脉冲前沿与后沿不够陡，使得IGBT开通和关断速度受到一定的影响。图6所示的IGBT驱动电路具有开关频率高、驱动功率大、结构简单、负压关断、价格便宜等优点。IGBT容量较小时，UC3846的脚11和脚14可以直接驱动脉冲变压器。IGBT容量较大时，UC3846的驱动能力不够，V₁₁～V₁₄，D₁₁～D₁₄构成了脉冲变压器的驱动电路。D₉及D₁₀的作用主要是帮助V₁₁～V₁₄的关断，若没有D₉及D₁₀时，当PWM₁为高电平，PWM₂为低电平时，V₁₁和V₁₄导通，随后PWM₁和PWM₂均为低电平，脉冲变压器漏抗中储存的能量经D₁₂和V₁₄续流，A点电位降至－0.7V，即使PWM₁为低电平，V₁₁又导通，最终烧毁V₁₁，加上D₁₀的目的就是让电路中D₁₂和V₁₄在续流时将A点电位钳制在0V，从而有利于V₁₁或V₁₃的关断；同理，D₉的作用是有利于V₁₂或V₁₄的关断。

图6IGBT驱动电路

4 实验与结论

按照以上设计思路研制出一台工程样机。在输入直流电压为250V，负载电流为50A时，测得IGBT驱动电压波形和高频变压器原边电压波形如图7所示。该变换器具有输入过、欠压，输出过流保护等功能，输出电压的电源调整率≤1％，负载调整率≤1％，输出电压纹波50mV，满足了设计要求。

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

（ a） IGBT驱 动 电 压 波 形 （ b） 高 频 变 压 器 原 边 电 压 波 形

图 7 DC/DC变 换 器 实 验 波 形