功率電晶體基極驅動電路
正文
使功率電晶體按信號要求導通或截止的基極控制電路。用於控制電力電子電路中的功率電晶體的通斷。在電力電子電路中，功率電晶體均作開關元件使用，因所控制的功率較大，基極控制電路與一般電晶體基極控制電路有所不同。對功率電晶體基極驅動電路的一般要求是：當信號要求功率電晶體導通時，提供足夠大的基極驅動電流使其飽和導通；當信號要求功率電晶體截止時，切斷基極電流或提供負的基極電流。常見的功率電晶體基極驅動電路有以下幾種。
簡單的功率電晶體驅動電路 當信號電壓是高電平時，驅動電晶體G的基極流入一定的電流，G進入放大狀態。G的發射極電流大部分成為功率電晶體T的基極電流，使功率電晶體飽和導通。當信號電壓是低電平時，驅動電晶體 G截止，切斷功率電晶體T的基極電流，使T截止（圖1）。
功率電晶體所要求的基極驅動電流與集電極電流成正比，與它自己的電流放大倍數成反比。當功率電晶體的集電極電流較大時，僅一級驅動電晶體放大往往不能滿足功率電晶體基極驅動的需要,這時G可採用複合電晶體，以增加功率電晶體基極驅動電流。 具有反向偏壓的基極驅動電路 用於要求功率電晶體關斷時間較短的場合。用切斷基極電流的方式使功率電晶體截止時，功率電晶體關斷時間很長，可達數十微秒。在關斷時間內功率電晶體產生很大的損耗，限制了它的工作頻率。用反向偏壓抽取負的基極電流可以縮短功率電晶體的關斷時間。圖2是具有反向偏壓的基極驅動電路產生的基極電流波形。當基極電流Ib1足夠大時,功率電晶體飽和導通。在關斷功率電晶體時，使其基極流過一個負的偏置電流Ib2，抽取少數載流子，以減小關斷時間。
這種電路中，用獨立電源作為反向偏壓。信號電壓是高電平時，驅動電晶體的發射極電流為功率電晶體提供正基極電流Ib1,使功率電晶體飽和導通。信號電壓是低電平時，驅動電晶體截止，負偏壓電源提供負的基極電流Ib2。這種電路的正負基極電流分別可調,負偏電壓值不受信號寬度的影響,使用較方便。在圖2的電路里，信號電壓是高電平時，電晶體G導通,為功率電晶體提供正向基極電流。這時,電容C被充上左正右負的電壓。當信號電壓為低電平時,電容C的電壓通過R2為功率電晶體提供負的基極電流。這種電路結構簡單，但不能適應導通脈衝很窄的工作情況。
功率電晶體基極驅動電路
功率電晶體基極驅動電路