功率晶体管的达林顿驱动电路图

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功率晶体管的达林顿驱动电路图

  早期的无刷直流电机根据容量不同,可分为晶体管驱动电机和晶闸管驱动电机两种。一般低压小容量的无换向器电机采用晶体管电机的方案;而容量较大的,通常都是晶闸管电机。由于晶体管和晶闸管不同,它的集电极负载电流和基极控制电流之间是直接联系的,要关断晶体管,只要把基极电流下降到零,就能使集电极电流消失,因此在晶体管电机中不存在逆变器的换相问题,这不但可以简化电机的控制电路,而且能够显著改善电机的性能。一般在7。5kW以下的电机中多用晶体管,而在10kW以上的电机里,往往采用晶闸管。当然这个界限也是相对的,随着大功率晶体管生产水平的提高,这个界限也会有所提高。
 
  双极型大功率晶体管(GTR或称BJT),是一种冰晶球结构的晶体管,其工作结温高达200℃,在环境条件极端恶劣的航天领域,具有其他功率器件无法替代的优势。此外,GTR在高电压、大电流下较ICBT和MOSFET具有更低的通态饱和压降(在10A负载电流下,通态饱和压降小于0.2V),可以最大限度地提高变换器的效率。
 
  大功率晶体管具有关断反向电压小的特点,开关噪声远远小于功率MOS-FET,并且工作在通态时处于饱和状态,GTR的功率损耗很小。但是大功率晶体管的单管放大倍数小,为了使其工作在饱和状态,必须增大基极驱动电流,增加驱动功耗;同时,由于放大倍数小,使其容易失去饱和而工作在放大区,使得大功率晶体管的功率损耗显著增大,并且缩小了安全运行范围。为此需采用了达林顿驱动结构,但常规的达林顿驱动结构通态下极易深度饱和,关断时存储时间长、关断损耗大,给电机换向带来较大影响。
 
  本节以三相三状态永磁无刷直流电机晶体管放大电路为例,介绍功率晶体管驱动电路的设计。
 
  通过实验和分析计算,本书研究并应用了一种改进的采用两只NPN型晶体管构成的达林顿驱动电路,晶体管VT1的型号为3DK10E,晶体管VT2的型号为3DK109F,达林顿电路如图所示。

  



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