HL201A GTR驱动器的参数、特点、工作原理及应用

HL201A是西安电力电子技术研究所所研制的一种小于75AGTR的专用厚膜可驱动器集成电路，文章中说明了HL201A的引脚排列、用法和功能。并且讲解了该器件的主要参数和特点，剖析了它的工作原理和内部结构，给出了它的典型应用电路和用于斩波器系统的实际电路。

HL201AGTR驱动器适用于小于75AGTR的直接驱动。它采用厚膜工艺制造，内置微分变压器，可以实现输入、输出信号的隔离，具有较高的可靠性、受环境因素影响程度小、价格比较便宜及性能优良等优势。HL201A GTR厚膜驱动器是我国的首创。它的响应速度快，并具有贝克钳位端，外与高反压快速二极管MUR1100相接即可实现贝克钳位。它的较大的输出功率可直接驱动75A以内的GTR模式。

　　1.引脚排列和功能

　　HL201A是采用单列直插法案标准16引脚厚膜集成电路封装的，其引脚排列如图1所示，各引脚的符号、名称、功能及使用说明如表1所列。

表1 HL201的引脚说明

　　2.特点及参数

　　HL201A对电源的适应范围比较宽，而且输出驱动电流大，同时工作频率也比较宽，该电路采用厚膜封装，因而提高了对环境的适应性。

　　HL201A的主要电参数如下：

　　·供电电源电压：Vcc= +8～10V，VEE= -5～-7V；

　　·最大输出电流在前沿时大于±25A，前沿上升时间1μs，平顶时为1.5A；

　　·输出驱动信号：高电平时 > 5V，吸取电流 5mA；

　　·输入、输出响应时间 1.5μs；

　　·输入与输出间的隔离电压为工频2500V/每分钟。

　　3. 内部结构及工作原理

　　用户可以控制回路的脉冲经VT1功放后推动隔离微分变压器，再由脉冲放大和整形电路整形及放大后输出。当输出脉冲为高电平时，该脉冲经电阻R2限流后使晶体管VT2导通，以驱动功率GTR饱和来导通。这时候，过饱和的驱动电流将通过接在引脚15的贝克钳位二极管分流。当输出脉冲为低电平时候，VT2截止，PNP功率晶体管VT3导通，以迅速的抽出被驱动GTR基—射结的剩余载流子，从而使被驱动的GTR迅速关断。

　　4.应用

　　1） 典型应用电路

　　HL201A输出的正驱动电流为：

　　IB1=（Vcc-Vce（set/（Rc+RB1）））

　　针对50A的达林顿GTR元件，IB1应取值0.5A左右大小，针对75A的GTR元件，IB1需要取1A左右大小，RB1一般取1Ω。则有：

　　RC=[（Vcc-Vce（sat））/IB1]-1 （Ω）

　　此式子解释为：Vcc为供电电压，Vce（sat）则为被驱动GTR的饱和压降，通常电阻Rc取为5～10Ω，电感LB一般为几μH，使用中般取RB2>Rc。

　　2） 实际应用电路

　　关于应用HL201A驱动GTR制成的斩波式开关电源，所用的功率GTR为50A的三级达林顿型，输入信号由TI公司（德州仪器（Texas Instruments），简称TI，是全球领先的半导体公司，为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理（DSP）及模拟技术。）的PWM发生器TL494产生。