2.2 电力电子器件驱动电路及应用
2.2.1 SCR的触发电路
（1）带隔离变压器的SCR触发电路
如图2-42所示，当控制系统发出的高电平驱动信号加至三极管放大器后，变压器TR输出电压经VD2输出脉冲电流触发SCR导通。当控制系统发出的驱动信号为零后，VD1、VZ续流，TR的原边电压迅速降为零，防止变压器饱和。
图2-42 带隔离变压器的SCR触发电路
（2）光耦隔离的SCR驱动电路
如图2-43所示，当控制系统发出驱动信号到光耦输入端时，光耦输出电路中R上的电压产生脉冲电流IG触发SCR导通。
图2-43 光耦隔离的SCR驱动电路
（3）单结晶体管触发电路
如图2-44所示，经VD3～VD6整流后的直流电源UDZ，一路经R2、R1加在单结晶体管VT两个基极b2、b1之间，另一路通过Re对电容C充电、通过单结晶体管VT放电，以控制VT的导通、截止；在电容上形成锯齿波振荡电压，在R1上得到一系列前沿很陡的触发尖脉冲ug。
图2-44 单结晶体管触发电路
调节Re，可调节振荡频率。当Re增大时，单结晶体管发射极（Ue或Uc）充电到峰点电压Up的时间增大，第一个脉冲出现的时刻推迟，即控制角α增大，实现了移相。一般采用脉冲变压器输出。
（4）KC04集成移相触发器
KC系列（国产）集成触发器具有品种多、功能全、可靠性高、调试方便等特点。KC04移相触发器主要采用单相或三相全控桥式晶闸管整流电路作触发电路。KC04移相触发电路由同步电路、锯齿波形成电路、移相电路、脉冲形成电路、脉冲输出电路等组成，如图2-45所示。
图2-45 KC04组成的移相式触发电路
其主要技术参数如下。
电源电压：DC±15V（允许波动5％）；电源电流：正电流≤15mA，负电流≤8mA；脉冲宽度：400μs～2ms；脉冲幅值：≥13V；移相范围：<180°（同步电压uT=30V时，为150°）；输出最大电流：100mA；环境温度：-10～+70℃。
KC04的典型应用电路如图2-46所示。
图2-46 KC04的典型应用电路
（5）六路双脉冲发生器KC41C
六路双脉冲发生器KC41C（国产），①～⑥脚是六路脉冲输入端（如三片KC04的六个输出脉冲），每路脉冲由输入二极管送给本相和前相，再由VT1～VT6组成的六路电流放大器分六路输出。VT7组成电子开关，当控制端⑦脚接低电平时，VT7截止，
～
脚有脉冲输出。当⑦脚接高电平时，VT7导通，各路输出脉冲被封锁。KC41C原理图及其外部接线图如图2-47所示。
图2-47 KC41C原理图及其外部接线图
2.2.2 GTR的驱动电路
（1）双电源驱动电路
GTR双电源驱动电路如图2-48所示。
图2-48 GTR双电源驱动电路
当控制端S为高电平时，VT1～VT3截止，VT4、VT5导通，B点的电位为正值，GTR的基极流过正向电流，GTR导通。
当控制端S为低电平时，VT1～VT3导通，VT4、VT5截止，B点的电位为负值，给GTR的基极提供反向基极电流，GTR关断。
（2）由UAA4002组成的GTR驱动电路
UAA4002可对GTR实现过流保护、退饱和保护、最小导通时间限制、最大导通时间限制、正反向驱动电源电压监控以及自身过热保护。
UAA4002容易扩展，可通过外接晶体管以驱动各种型号和容量的GTR，也可驱动电力MOSFET。
UAA4002作为启动电路对供电电源的要求并不十分严格，可由电源变压器的交流电压直接整流得到。UAA4002组成的GTR驱动电路如图2-49所示，其中，GTR的容量为8A/400V。
图2-49 UAA4002内部功能框图（a）及UAA4002组成的GTR驱动电路（b）
对于不同的系统，有不同的控制要求，UAA4002外围器件的参数整定也有所不同，视具体情况而定。
UAA4002各引脚的功能见表2-7。
表2-7 UAA4002各引脚的功能
2.2.3 MOSFET和IGBT的驱动电路
由于IGBT的输入特性几乎和MOSFET相同（阻抗高，呈容性），所以要求的驱动功率小，电路简单，用于IGBT的驱动电路同样可以用于MOSFET。
（1）采用脉冲变压器隔离的栅极驱动电路
采用脉冲变压器隔离的IGBT栅极驱动电路如图2-50所示。
图2-50 采用脉冲变压器隔离的IGBT栅极驱动电路
（2）推挽输出栅极驱动电路
推挽输出IGBT栅极驱动电路如图2-51所示。
图2-51 推挽输出IGBT栅极驱动电路
①当控制脉冲为高电平时，光耦合器导通，输出高电平，使VT1导通、VT2截止，UCC、VT1、RG产生的正向驱动电压使IGBT导通。VZ2起稳压限幅作用，保护IGBT。
②当控制脉冲为低电平时，光耦合器关断，输出低电平，使VT1截止、VT2导通，IGBT在VZ1的反偏作用下关断。
（3）M57962L组成的IGBT驱动电路
M57962L是由日本三菱电气公司为驱动IGBT而设计的厚膜集成电路。在驱动模块内部装有2500V高隔离电压的光电耦合器、过流保护电路和过流保护输出端子，具有封闭性短路保护功能。
由M57962L组成的驱动电路是一种混合集成电路，将IGBT的驱动和过流保护集于一身，能驱动电压为600V和1200V系列电流容量不大于400A的IGBT。
如图2-52所示，输入信号ui与输出信号ug彼此隔离。当ui为高电平时，ug也为高电平，此时IGBT导通；当ui为低电平时，ug为-10V，IGBT截止。
图2-52 M57962L组成的IGBT驱动电路
该驱动电路通过实时检测集电极电位来判断IGBT是否发生过流故障。当IGBT导通时，如果驱动模块的1脚电位高于其内部基准值，则其8脚输出为低电平，通过光耦发出过流信号，与此同时使输出信号ug变为-10V，关断IGBT。