HL201A GTR驅動器的參數、特點、工作原理及應用

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

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

　　1.引腳排列和功能

　　HL201A是采用單列直插法案標準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、名稱、功能及使用說明如表1所列。

表1 HL201的引腳說明

　　2.特點及參數

　　HL201A對電源的適應范圍比較寬，而且輸出驅動電流大，同時工作頻率也比較寬，該電路采用厚膜封裝，因而提高了對環(huán)境的適應性。

　　HL201A的主要電參數如下：

　　·供電電源電壓：Vcc= +8～10V，VEE= -5～-7V；

　　·最大輸出電流在前沿時大于±25A，前沿上升時間1μs，平頂時為1.5A；

　　·輸出驅動信號：高電平時 > 5V，吸取電流 5mA；

　　·輸入、輸出響應時間 1.5μs；

　　·輸入與輸出間的隔離電壓為工頻2500V/每分鐘。

　　3. 內部結構及工作原理

　　用戶可以控制回路的脈沖經VT1功放后推動隔離微分變壓器，再由脈沖放大和整形電路整形及放大后輸出。當輸出脈沖為高電平時，該脈沖經電阻R2限流后使晶體管VT2導通，以驅動功率GTR飽和來導通。這時候，過飽和的驅動電流將通過接在引腳15的貝克鉗位二極管分流。當輸出脈沖為低電平時候，VT2截止，PNP功率晶體管VT3導通，以迅速的抽出被驅動GTR基—射結的剩余載流子，從而使被驅動的GTR迅速關斷。

　　4.應用

　　1） 典型應用電路

　　HL201A輸出的正驅動電流為：

　　IB1=（Vcc-Vce（set/（Rc+RB1）））

　　針對50A的達林頓GTR元件，IB1應取值0.5A左右大小，針對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）則為被驅動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） 實際應用電路

　　關于應用HL201A驅動GTR制成的斬波式開關電源，所用的功率GTR為50A的三級達林頓型，輸入信號由TI公司（德州儀器（Texas Instruments），簡稱TI，是全球領先的半導體公司，為現實世界的信號處理提供創(chuàng)新的數字信號處理（DSP）及模擬技術。）的PWM發(fā)生器TL494產生。