HL201A GTR驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用

　　HL201A是西安電力電子技術(shù)研究所所研制的一種小于75AGTR的專用厚膜可驅(qū)動(dòng)器集成電路，文章中說(shuō)明了HL201A的引腳排列、用法和功能。并且講解了該器件的主要參數(shù)和特點(diǎn)，剖析了它的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，給出了它的典型應(yīng)用電路和用于斬波器系統(tǒng)的實(shí)際電路。

　　HL201A GTR驅(qū)動(dòng)器適用于小于75AGTR的直接驅(qū)動(dòng)。它采用厚膜工藝制造，內(nèi)置微分變壓器，可以實(shí)現(xiàn)輸入、輸出信號(hào)的隔離，具有較高的可靠性、受環(huán)境因素影響程度小、價(jià)格比較便宜及性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)。HL201A GTR厚膜驅(qū)動(dòng)器是我國(guó)的首創(chuàng)。它的響應(yīng)速度快，并具有貝克鉗位端，外與高反壓快速二極管MUR1100相接即可實(shí)現(xiàn)貝克鉗位。它的較大的輸出功率可直接驅(qū)動(dòng)75A以內(nèi)的GTR模式。

　　1.引腳排列和功能

　　HL201A是采用單列直插法案標(biāo)準(zhǔn)16引腳厚膜集成電路封裝的，其引腳排列如圖1所示，各引腳的符號(hào)、名稱、功能及使用說(shuō)明如表1所列。

表1 HL201的引腳說(shuō)明

　　2.特點(diǎn)及參數(shù)

　　HL201A對(duì)電源的適應(yīng)范圍比較寬，而且輸出驅(qū)動(dòng)電流大，同時(shí)工作頻率也比較寬，該電路采用厚膜封裝，因而提高了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。

　　HL201A的主要電參數(shù)如下：

　　·供電電源電壓：Vcc= +8～10V，VEE= -5～-7V；

　　·最大輸出電流在前沿時(shí)大于±25A，前沿上升時(shí)間1μs，平頂時(shí)為1.5A；

　　·輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)：高電平時(shí) > 5V，吸取電流 5mA；

　　·輸入、輸出響應(yīng)時(shí)間 1.5μs；

　　·輸入與輸出間的隔離電壓為工頻2500V/每分鐘。

　　3. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理

　　用戶可以控制回路的脈沖經(jīng)VT1功放后推動(dòng)隔離微分變壓器，再由脈沖放大和整形電路整形及放大后輸出。當(dāng)輸出脈沖為高電平時(shí)，該脈沖經(jīng)電阻R2限流后使晶體管VT2導(dǎo)通，以驅(qū)動(dòng)功率GTR飽和來(lái)導(dǎo)通。這時(shí)候，過(guò)飽和的驅(qū)動(dòng)電流將通過(guò)接在引腳15的貝克鉗位二極管分流。當(dāng)輸出脈沖為低電平時(shí)候，VT2截止，PNP功率晶體管VT3導(dǎo)通，以迅速的抽出被驅(qū)動(dòng)GTR基—射結(jié)的剩余載流子，從而使被驅(qū)動(dòng)的GTR迅速關(guān)斷。

　　4.應(yīng)用

　　1） 典型應(yīng)用電路

　　HL201A輸出的正驅(qū)動(dòng)電流為：

　　IB1=（Vcc-Vce（set/（Rc+RB1）））

　　針對(duì)50A的達(dá)林頓GTR元件，IB1應(yīng)取值0.5A左右大小，針對(duì)75A的GTR元件，IB1需要取1A左右大小，RB1一般取1Ω。則有：

　　RC=[（Vcc-Vce（sat））/IB1]-1 （Ω）

　　此式子解釋為：Vcc為供電電壓，Vce（sat）則為被驅(qū)動(dòng)GTR的飽和壓降，通常電阻Rc取為5～10Ω，電感LB一般為幾μH，使用中般取RB2>Rc。

　　2） 實(shí)際應(yīng)用電路

　　關(guān)于應(yīng)用HL201A驅(qū)動(dòng)GTR制成的斬波式開(kāi)關(guān)電源，所用的功率GTR為50A的三級(jí)達(dá)林頓型，輸入信號(hào)由TI公司（德州儀器（Texas Instruments），簡(jiǎn)稱TI，是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司，為現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)處理提供創(chuàng)新的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）及模擬技術(shù)。）的PWM發(fā)生器TL494產(chǎn)生。