功率器件的驱动器是电力电子装置中的一个重要组成部分,驱动器输入端口连接到控制电路的PWM信号输出端,输出端口连接到各装置,如IGBT的门极(Gate)和发射极(Emitter),将装置中的控制电路产生的数字PWM信号进行隔离传输(若需要隔离的场合)、电平转换和功率放大等环节,实现控制电路对功率开关如IGBT进行开通和关断动作的控制,从而实现电力电子装置或系统的功率变换功能。
简而言之,驱动器的基本功能是将控制电路产生的小功率控制信号通过隔离传输(在隔离场合需要这一级)、转换等单元,将其转换成可以直接驱动功率开关或开关模块的信号,以此来达到开通和关断功率开关管的目的,从而实现功率装置的功率传输变换。
注:隔离并不是每个驱动的需求,比如低压或某些低边侧驱动,后续我们会逐个了解。
如果把电力电子装置比作是一个人,控制电路可以看作是大脑,功率电路看作是手和脚,驱动电路就是连接大脑和手脚之间的神经系统,驱动电路设计的好坏可以影响整个装置的稳定性和可靠性。
< 驱 动 器 在 系 统 中 的 位 置 >
现如今,尤其是针对大功率半导体开关模块,已经有许多专门匹配功率开关驱动的厂商,它们针对各家不同的开关器件和系统结构开发出适用的驱动器,为整机系统开发缩短了开发周期,同时提高了系统的可靠性,如下来自CONCEPT的两款匹配不同模块的驱动形式。
< 驱 动 器 和 功 率 开 关 模 块 >
注:CONCEPT是位于瑞士知名的模拟控制型驱动生产厂家,目前已被PI收购,德国的InPower是数字控制型驱动的领导者,国内的驱动厂家如:青铜剑、飞仕得以及落木源等,尤其是前两家可以提供各种类型的驱动器,飞仕得以数字驱动为主,青铜剑则同CONCEPT一样,提供模拟型驱动器。