LED驱动电源的分析设计

电源驱动是指把电源供应转换为特定的电压电流以驱动各种电子设备工作的电压转换器.

隔离式LED驱动电源的分析设计

    在对全球能源短缺、环保要求不断提高的背景下,世界各国都大力支持发展可持续绿色节能照明.LED照明相对传统的照明技术而言,是一种革命性的节能照明技术,现在正处在飞速发展的过程中.然而,LED驱动电源的要求也在不断的提高.高电流控制精度、高可靠性、高功率、安全隔离、高功率因数、体积小、成本低、符合EMI标准等成为了LED电源驱动的关键评价指标

    LED电源驱动的具体要求

    LED是低压发光器件,具有长寿命、高光效、安全环保、方便使用等优点.对于市电交流输入电源驱动,隔离输出是基于安全规范的要求.LED驱动电源的效率越高,则越能发挥LED高光效,节能的优势.同时高开关工作频率,高效率使得整个LED电源驱动容易安装在设计紧凑的LED灯具中.高恒流精度保证了大批量使用LED照明时的亮度和光色一致性.

    10W以下功率LED灯杯应用方案

    目前10W以下功率LED应用广泛,众多一体式产品面世,即LED电源驱动与LED灯整合在一个灯具中,方便了用户直接使用.典型的灯具规格有GU10、E27、PAR30等.

    针对这一应用,我们设计了如下方案(见图1).

    图1 基于AP3766的LED驱动电路原理图

    该方案特点如下.

    1 基于最新的LED专用驱动芯片AP3766,采用原边控制方式,无须光耦和副边电流控制电路,实现隔离恒流输出,电路结构简单.通过电阻R5检测原边电流,控制原边电流峰值恒定,同时控制开关占空比,保持输出二极管D1的导通时间和整个开关周期时间比例恒定,实现了输出电流的恒定.

    2 AP3766采用专有的"亚微安启动电流"技术,仅需0.6μA的启动电流,因此降低了启动电阻R1和R2上的功耗,提高了系统效率.典型5W应用效率大于80%,空载功耗小于30mW.

    3 AP3766采用恒流收紧技术实现垂直的恒流特性,恒流精度高.

    4 电路元件数量少,AP3766采用SOT-23-5封装,体积小,整个电路可以安装在常用规格灯杯中.

    5 安全可靠,隔离输出,具有输出开路保护、过压保护及短路保护功能.

    6 功率开关管采用三极管,省去了高压场效应管,系统成本低.

    图2为该方案的5W应用电路样机实物照片.图3是基于AP3766的5W LED驱动装置实物照片.图4为基于AP3766的5W LED驱动电路满载效率随交流输入电压变化曲线.图5为基于AP3766的5W LED驱动电路满载输出IV特性曲线.

    图2 基于AP3766的5W LED驱动电路样机实物照片

    图3 基于AP3766的5W LED驱动装置实物照片

    图4 基于AP3766的5W LED驱动电路效率曲线

    图5 基于AP3766的5W

    10～60W功率LED路灯、LED直管灯应用方案

    IEC国际电工委员会对照明灯具提出明确的谐波要求,即IEC61000-3-2标准.因此对于较大功率LED照明应用,采用功率因数校正(PFC)控制技术成为必需.对于60W以下应用,有高性价比单级PFC控制方案,该方案电路原理图如图6所示.

    图6 基于AP166+AP4313的LED驱动电路原理图

    该方案特点有:

    1 单级PFC方案,只用一级反激式电路拓扑,同时实现功率因数校正和隔离恒流输出.元件数量少、体积小、性价比高.

    2 高功率因数,采用有源功率因数校正控制芯片AP1661,功率因数PF>0.9,满足IEC61000-3-2谐波标准.

    3 采用副边恒压恒流控制芯片AP4313,恒流精度高,输出电流误差<3%.

    4 高效率,满载效率高达90%.

    5 安全可靠,隔离输出,具有输出开路保护,过压保护及短路保护功能.

    AP1661是一款工作于临界导通模式下的有源功率因数校正控制芯片,可广泛应用于开关电源、LED驱动和电子镇流器的预调整变换器控制.该芯片内部包括1个启动定时器可满足待机应用要求,1个能实现接近于1的功率因数的单象限乘法器和1个零电流检测模块确保临界断续方式工作.AP1661的图腾柱驱动输出能够为外部MOSFET或IGBT提供最大600mA驱动电流和800mA关断电流能力.采用了先进的双极型互补金属氧化物半导体设计和制造工艺,具有低启动电流,低工作电流和低功耗的特点.AP1661同时具有完善的保护功能,包括过压保护、带有滞后的输入欠压锁定和乘法器输出嵌位以限制开关最大峰值电流.图7为该方案60W应用电路样机实物照片.图8为应用该方案LED直管灯实物照片.

    图7 基于AP1661+AP4313的60W LED驱动电路样机实物照片

    图8 LED直管灯实物照片

    60～150W大功率LED路灯应用方案

    在户外照明部分,中国每年路灯市场需求量都在2000万盏以上,中国城市改造、城镇建设、住宅建设及道路建设对于大功率、高亮度、节能的LED路灯产品的市场需求是极其庞大的.

    在更大功率应用条件下,单级PFC电路难以同时兼顾PFC预调整和反激电路输出恒流调整性能,这时需要采用两级电路架构实现这一目标.因此,有新推出的PFC+PWM 两级架构电路拓扑方案,该方案电路原理图如图9所示.

    图9 基于AP1661+AP3102的LED驱动电路原理图

    该电路采用Boost PFC+Flyback两级拓扑结构,控制芯片采用PFC控制芯片AP1661,PWM控制芯片AP3102和副边恒流控制芯片AP4310.该电路方案优点是输入/输出电容小,输出纹波小,隔离输出,功率因数高,电流精度控制在2%以内,可靠性高.图10为该方案的90W应用电路样机实物照片.图11为应用该方案大功率LED路灯灯具照片.

    图10 基于AP1661+AP3102的60W LED驱动电路样机实物照片

    图11 大功率LED路灯灯具照片

    图12 90W LED电源满载效率曲线

恒流电源驱动在大功率LED照明上的设计

    在全球能源不断减少,可持续发展的节能已经成为大势所趋.各个国家都大力支持节能减排的绿色环保的能源方式,在结束了的2008年奥运会和即将到来的2010年上海世博会都以绿色节能为主题,给中国LED照明产业带来了巨大的历史机遇.大功率的LED具有寿命长、稳定性高、低功耗、光效高、光色纯、安全性好、可控性强等优点,正在逐步取代以往的光源,开始广泛的运用于各种全彩的显示屏、交通信号灯、汽车车灯、景观照明、背景光源、特种照明等,成为现有照明领域的新一代绿色光源.据国内有关机构预测,在奥运、世博的强力带动下,中国LED照明市场规模将从2007年的48.5亿元快速增长至2010年的98.1亿元.有关专家分析认为,中国LED照明产业将在2010年前后迎来新的发展高峰.

     问题的提出

    一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W.其被称为"绿色光源",正朝着大电流(300mA～1.4A)、高效率(60～120lm/W)、亮度可调的方向发展.然而,大功率LED的发光强度是由流过LED的电流决定的,电流过强会引起LED的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度,因此LED驱动需要提供恒流电源,以保证大功率LED使用的安全性,还需要满足预期的亮度要求,并保证各个LED亮度、色度的一致性.所以,传统上用于驱动灯泡(钨丝)、日光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED.用市电驱动大功率LED也需要解决降压、隔离、PFC(功率因素校正)和恒流问题,还需有较高的转换效率.

    目前,市场上有上千款关于大功率LED恒流驱动的专用芯片,国内有广鹏 (ADDtek)、点晶(SITI)、晶锜(SCT)、华润矽威(PT),国外有美国的超科(Supertex)、德州仪器(TI)、美信、国半、英国的捷特科(Zetex)等知名厂家.大多专用芯片采用迟滞型转换器,低电压输入范围,可升压、可降压、PWM控制、功率开关可内置或外置、输出电流可以达到1.5A,内置过压、欠压、开路/短路和温度保护电路等.

    如图1所示,迟滞型转换器的关键特点是自振荡,这意味着频率将随输入电压、LED电流和驱动LED数量的变化而变化.然而,这种转换器经常运行在连续模式下,这意味着电感永远不会饱和,也不会完全耗尽电流,MOSFET关断后还继续有电流维持LED亮度.但缺点是占空比和频率不断改变的情况下检测电阻RCS呈现的阻抗是不一样的,流经RCS的电流和LED实际电流相比不完全一致,检测数据存在偏差.

    图1 迟滞型转换器

    在大功率LED照明工程领域中,需要100W以上大功率的恒流驱动电源,同时要求较高的效率和功率因数,目前市场上的E27、B22和GU10灯头用LED驱动电源远远不能满足大功率LED照明工程领域.

    大功率LED的驱动电源设计考虑

    从照明灯具发展历史来看,几乎没有采用隔离方式.隔离方式设计势必影响灯具驱动效率,也不符合未来节能降耗要求,所以LED照明不一定要采用隔离方式设计.

    在大功率LED的串联数量方面,流经大功率LED的电流不再受大功率白光LED串联数量的限制.为了满足不同的发光亮度需求,通过灵活地驱动多个大功率LED就可以实现.对于大功率白光LED的并联使用,该类电路仍无法保证并联分支LED的发光亮度一致性.但可以使用多个相同恒流电源,分路驱动不同的并联分支LED,这样就保证了并联分支LED属性一致性,从而可以解决发光亮度一致性的问题.

    采用全部串联方式要求LED驱动器输出较高的电压.当LED的一致性差别较大时,分配在不同LED两端的电压不同,但通过每颗LED的电流相同,LED的亮度一致.如采用恒流式LED驱动,当某一颗LED品质不良短路时,由于驱动器输出电流保持不变,不影响余下所有LED正常工作.当某一颗LED品质不良断开后,串联在一起的LED将全部不亮.解决的办法是在每个LED两端并联一个齐纳管,不过,齐纳管的导通电压要比LED的导通电压高,否则LED就不亮了.如广鹏 (ADDtek)的大功率LED保护器A716、AMC7169和A720,分别是350mA、500mA和700mA LED保护器.如图2所示,使用时将其与大功率LED并联.

    电源失效时负载断开,这种功能在下列两种情况下至关重要,即断电和PWM调光.如图2所示,在升压转换器断电期间,负载仍然通过电感和二极管与输入电压连接.这样即使电源已经失效,还会继续产生一个小泄漏电流,极大缩短了LED的寿命.负载断开在PWM调光时也很重要.在PWM空闲期间,电源已经失效,但是输出电容器仍然与LED连接,它会通过LED放电,直到PWM脉冲再次打开电源.实施负载断开电路时,最好在LED和电流传感电阻器之间放置一个MOSFET.在路灯照明设计中,一般要求白天有自动关闭功能,可以在电路中间增加光敏电阻,在白天光线照射下阻值改变使那个MOSFET停止工作,当然也可以使后级DC/DC停止工作.

    图2 大功率LED保护器

    在许多情况下,利用低频(50～200Hz)PWM方式调节LED电流非常方便,通过控制脉冲宽度来调节亮度.这种调节方法的优点在于光谱保持不变,而采用幅度调节时,光谱会随着流过LED电流的变化而改变.一般来说,低频PWM调光电路的效率比线性LED调光电路更高.在路灯照明设计中,一般需要在半夜某时将路灯照度减低一半,节能降耗.可以在电路中间增加定时器,到时间输出50%占空比即可功率减半.

    防水设计,按使用环境分为户外、户内.目前的防水电源大多是以环氧树脂作为防水密封填充材料,颜色主要为黑色,当然也有白色以及其他一些颜色.有少数厂家采用了其他的防水填充材料.重要的是它要能经得起高温、冷冻、雨水以及一些腐蚀性物质的浸袭.

    100W的LED路灯可以替代250W的高压钠灯,或300W的水银灯.100W的LED路灯,其输出光通量大约为6 250lm(经过二次光学设计,会有所损失),到达路面时的流明数仍为6000,而路面的平均照度可以达到16Lux(杆高12m).250W高压钠灯的输出光通量为20 000lm,但到达路面的流明数就只有7000,路面的照度大约为30～40Lux.由于显色系数的差别,LED的照度修正系数为2.35倍,高压钠灯的修正系数为0.94倍.所以,100W的LED经过修正以后,地面的照度为37.6Lux,而高压钠灯修正后的照度为28.2～37.6Lux,二者相当.所以,100W的LED路灯可以取代250W的高压钠灯,LED路灯可以节能60%.

    如果不进行二次光学设计,LED的照射是比较集中,所以一定要进行二次光路设计,使其光强呈蝙蝠形,照射范围可以达到66m.

    主回路设计

    大功率LED照明恒流驱动主电路采用优异的BOOST和DC/DC的两级组合方式,具有良好的动态响应和稳流特性,解决了电网的谐波污染问题,使大功率LED驱动电源更加绿色环保.

    BOOST采用主动式有源功率因数校正(APFC)电路,工作在连续模式,谐波电流和开关管电压电流应力小.DC/DC采用半桥LLC串联谐振转换器,元器件数量有限,谐振储能(tank)元件能够集成到单个变压器中,因此只需要1个磁性元件.在所有正常负载条件下,初级开关都可以工作在零电压开关(ZVS)条件,而次级二极管可以采用零电流开关(ZCS)工作,没有反向恢复损耗.特别适用于中、高输出电压转换器的高性价比、高能效和EMI性能优异的解决方案.

    传统功率因数校正电路技术复杂、设计步骤繁琐、所需元器件多、体积大而且成本高.因此,设计时往往要在性能和成本之间进行折衷.本设计采用了IR1150,它是一种新型的单周期AC/DC功率因数校正控制芯片,采用了IR公司的专利单周期控制(0ne-cycle control,OCC)技术,无须传统PFC电路所需的模拟乘法器、输入电压采样以及固定的三角波振荡器,大大简化了PFC电路的设计并缩小了装置体积.

    半桥LLC串联谐振转换器采用飞兆半导体公司推出的高集成度绿色FPS功率开关FSFR2100.其采用零电压开关(ZVS)技术,能够大幅降低MOSFET和整流器的开关损耗.采用这种技术,此FPS开关无须散热器即可处理高达200W的功率,使用散热器更可处理高达450W的功率.较之于传统的硬开关转换器拓扑,FSFR2100的效率提高了10%.它可以在输入和负载大范围变化的情况下调节输出,同时开关频率变化相对很小.此外,它可以在整个运行范围内实现零电压切换(ZVS).最后,所有寄生元件,包括所有半导体器件的结电容和变压器的漏磁电感和激磁电感,都是用来实现ZVS的.

    照明恒流驱动电源主电路如图3所示,前级APFC实验电路输入电压AC 220V,额定输出DC 380V,开关频率f选择70kHz,后级半桥LLC串联谐振转换器.输出电压范围:DC 300～360V,输出额定电流350mA,谐振频率f0选择100kHz,变压器匝比n=Np/NS=0.6,功率满足150～300W的输出功率范围.主电路依次是85V～264VAC→整流→PFC→380VDC→DC/DC(隔离)恒流→多颗LED串联,APFC可以选用功率因数校正控制器IR1150、L6562和FAN7527B等,半桥LLC串联谐振转换器选用FSFR2100.

    图3 大功率LED照明恒流驱动电源主电路

    关键技术设计

    LED照明驱动方式,由于直接将RSET连接FB端会造成RSET的功耗过大,所以功率较小的LED恒流驱动电源往往在FB反馈端和RSET之间放置一个运算放大器以降低功耗.如图4所示,运算放大器获取采样电阻RSET上的电压,结合其他电阻和电容就可以构成一个完整、高效率的大功率LED恒流驱动电路.这样就能在确保LED获得恒流供电的同时,将RSET的功耗降低到可以接受的水平,从而使LED两端的电压尽可能大,流经的电流也尽可能大.

    图4 功率较小的LED恒流驱动

    大功率LED恒流驱动电源采用先稳压,再限流的混合方式.为适应负载需要,电压需要保证在一定范围内.LED的Vf值在3～3.6V之间,那么按LED实际数量即可确定电源部分需要调整的电压范围.大功率LED恒流驱动如图5所示,设定稳压源的最大设定值VSET(比如DC360V),设定稳流源的设定值ISET(300mA～1.4A),采样RSET上的电压,若超过稳流源的设定值时,则输出电压相应下降,根据LED灯串联数量的多少,输出电压可降至最小值(如DC 300V).

    图5 大功率LED恒流驱动

    开关调节控制模式与电阻限流方式相比,电路成本较高;控制环路可准确调节LED电流;可实现幅值和低频PWM调节;能够实现LED特性的自动温度补偿;宽输入电压范围;基本上不需散热器,可节省成本,对于高输入电压和大工作电流,其他驱动方案会导致非常高的损耗,然而此模式仍能保持高效工作.

    技术指标

    根据上述设计方案,大功率LED照明恒流驱动电源的主要技术指标为:输入电压85～264V;频率47～63Hz;输出功率100W;输出电流:350mA±5%或700mA±5%;输出方式:多颗1W以上大功率LED串联方式;输出电压范围:DC 300～360V,效率≥90%,功率因数≥0.99,谐波≤5%,稳流精度≤5%;具有定时、调流、关机功能;具有过压、过流、短路和过温保护功能;全密封,防水要求IP65,外型尺寸(L×W×H)=185mm×70mm×45mm,重量1.5kg.工作温度-40～+70℃,储存温度-50～+85℃,符合相关安规、ROHS和电磁兼容标准、防雷设计.较好地满足了照明工程的要求.

高效电源驱动在LED上的设计

    随着LED产业的快速发展,LED的应用范围也越来越广,虽然用切实可行的螺纹旋入式LED来替代白纸灯泡可能还需要数年的时间,但是在建筑照明中LED的使用在不断的增长,她具有很高的可靠性和节能的潜力.和大多数电子产品一样,它需要一款电源来输入功率转换为LED可用的形式.在路灯应用中,一种可行的配置是创建 300V/0.35 安培负载的 80 个串联的 LED.在选择电源拓扑结构时,需要制定隔离和功率因数校正 (PFC) 相关要求.隔离需要大量的安全权衡研究,其中包括提供电击保护需求和复杂化电源设计之间的对比权衡.在这种应用中,LED 上存在高压,一般认为隔离是非必需的,而 PFC 才是必需的,因为在欧洲 25 瓦以上的照明均要求具有 PFC 功能,而这款产品正是针对欧洲市场推出的.

    就这种应用而言,有三种可选电源拓扑:降压拓扑、转移模式反向拓扑和转移模式 (TM) 单端初级电感转换器 (SEPIC) 拓扑.当 LED 电压大约为80 伏特时,降压拓扑可以非常有效地被用于满足谐波电流要求.在这种情况下,更高的负载电压将无法再继续使用降压拓扑.那么,此时较为折中的方法就是使用反向拓扑和 SEPIC 拓扑.SEPIC 具有的优点是,其可钳制功率半导体器件的开关波形,允许使用较低的电压,从而使器件更为高效.在该应用中,可以获得大约 2% 的效率提高.另外,SEPIC 中的振铃更少,从而使 EMI 滤波更容易.图 1 显示了这种电源的原理图.

    图1:转移模式 SEPIC 发挥了简单 LED 驱动器的作用.

    该电路使用了一个升压 TM PFC 控制器来控制输入电流波形.该电路以离线为 C6 充电作为开始.一旦开始工作,控制器的电源就由一个 SEPIC 电感上的辅助绕组来提供.一个相对较大的输出电容将 LED 纹波电流限定在 DC 电流的20%.补充说明一下,TM SEPIC中的 AC 电通量和电流非常高,需要漆包绞线和低损耗内层芯板来降低电感损耗.

    图 2 和图 3 显示了与图 1 中原理图相匹配的原型电路的实验结果.与欧洲线路范围相比,其效率非常之高,最高可达 92%.这一高效率是通过限制功率器件上的振铃实现的.另外,正如我们从电流波形中看到的一样,在 96% 效率以上时功率因数非常好.有趣的是,该波形并非纯粹的正弦曲线,而是在上升沿和下降沿呈现出一些斜度,这是电路没有测量输入电流而只对开关电流进行测量的缘故.但是,该波形还是足以通过欧洲谐波电流要求的.

    图2:TM SEPIC 具有良好的效率和高 PFC 效率.

    图2:线路电流轻松地通过 EN61000-3-2 Class C 标准.

基于保护电路的开关电源驱动的设计

    开关产业在现在电子产品世界中不断的发展,而开关电源的发展趋势则是以工作频率越来越高,实用频率已经近或者是超出了1MHz,并且超大功率器件的驱动也比较困难,伴随着开关电源的使用频率进一步的提高,告诉开关与大功率的MOSFET的转换(过渡)过程成为了整个开关过程的重要因素.转换过程的快慢,不仅决定了工作频率的设计指标,而且对开关电源的效率、可靠性、寿命等带来了很大影响.保护线路是否灵敏、可靠与完善,与开关器件的安全运行至关重要.

    常规驱动与保护电路

    通常设计的驱动电路,多为采用脉冲变压器耦合,优点是:结构简单,适用中小变换设备上.缺点是:不适用大型设备上的大功率M0SFET或IGBT器件,而且存在波形失真,容易振荡,尤其是脉冲变压器耦合不良漏感偏大时更为严重,抗**与抑制误触能力低.这是一种无源驱动器,而高频大功率器件M0SFET与IGBT,宜采用有源驱动器.

    通常保护电路,利用互感器实现电流--电压的比值转换,信号的电平高于稳压管稳压值输入PWM芯片的保护脚截止振荡工作的保护方式.这种电路的缺点是:响应速度慢,动作迟缓,对短路性电流增长过快下,可能来不及动作.

    而采用电子高速检测保护电路,则过流动作响应速度极快,可靠性高,效果好,是一种理想的保护电路,克服了利用互感器的一些不足.

    驱动电路(电压型):

    如图1所示:图1(a)适合于低频小电流驱动.当控制信号Vi为高电平时,V1导通,输出Vo对应控制的开关管(IGBT)导通;当控制信号Vi为低电平时,V2导通,输出Vo对应控制的开关管(IGBT)被关断.

    图1 驱动线路(电压型)

    图1(b)采用场效应管组成推挽电路,其工作原理同图1(a),这种电路高频峰值驱动电流可达10A以上,适用于大功率M0SFET或IGBT.

    电子高速检测保护电路:

    如图2所示:在正常工作时,V2导通VDS处于低电平,A点电位通过D2回流至D点,因为漏极处于低电位,所以A点也处于低电位状态,不对V1产生偏置构成对V2的影响.

    图2 电子高速检测保护电路

    当M0SFET过流时,漏极电压VDS迅速上升, D2承受反向电压截止,由R1 、C1的充电作用,A点电位开始升高,直到使V1导通,将G极电位下拉接近0V,从而使M0SFET可靠关断而处于截止状态,限制了过电流.R1 、C1有两个作用,其一是当FET的栅极加速向偏置信号使其导通瞬间,C1瞬间短路,保持V1的截止状态,以至不影响FET的开通,当C1充电电压上升时,还没到V1开通,FET已经开通,由D2的作用,使A点箝位, V1始终不开通,FET正常工作.其二是当FET过流时,VDS迅速上升,D2立即反向截止,A点电位开始积分延时,当积分到V1开通时,FET截止,这段时间为保护动作时间,是由R1和C1的参数决定的.这种过电流保护电路可以在0.1μS级的时间内将过电流FET关断.图中D2选用高压超快恢复型二极管, D3选低压超快恢复型肖特基二植管,可消除D4稳压管存在较大结电容形成电荷位移电流对V1的影响.

    3.驱动保护二合一电路

    将上述的驱动电路与保护电路结合起来,两者功能将一体化,是本线路的独到之处.实用电路如图3所示:

    3.1实用驱动保护二合一电路

    图3 驱动保护二合一电路

    图3适用于低频小功率驱动,如果将双极型NPN与PNP三极管换成N沟道与P沟道大功率场管后就可形成高频大电流驱动器.

    图中不采用光电耦合器作信号隔离而用磁环变压器耦合方波信号,简单而且不存在光电耦合器的上升下降波沿,光电管速度不可能过快,变压器传输可获得陡直上升下降波沿,几乎没有传输延时.使用高频大功率的MOSFET驱动器,无论使用何种器件(VMOS或IGBT),都能获得很好的效果.

    本电路驱动速度快,过流保护动作关断快,是比较理想的驱动保护二合一实用电路.

    采用肖特基管的驱动保护电路

    图4 肖特基管的驱动保护电路

    如图4所示:图中D4选用高频低压降肖特基管,用于V1的抗过饱,减小存储时间提高关断速度.D2用超快恢复二极管.其工作原理:C1对开通瞬间不能突变,有两个作用:一是方波高于ZW稳压值使V1基极偏置而导通,经R5与D3对FET驱动导通后漏极处低电平D2导通箝位,V1的偏置回路维持导通,电容C1始终处于低电平.当发生过流时,VDS迅速上升,ZW低于稳压值将失去导通回路V1将截止.二是R3与C1形成积分延时,并且C1可通过R3在负半周的负电位而更加可靠地开通V1.

    3.3增加软关断技术的驱动保护电路

    对于IGBT器件增加软关断技术的电路如图5所示:

    图5 增加软关断技术的电路

    本电路原理与图3类似,仅增加软关断功能.

    随着开关电源新技术的不断发展,如何进一提高开关电源的效率和可靠性,是主要考虑的问题,因而选择合适的驱动保护电路十分重要.