在驱动设计中,稳定的电源是 IGBT 能否正常工作的保证。图示电源采用正激变换,抗干扰能力较强,副边不加滤波电感、输入阻抗低,使在重负载情况下电源输出电压仍然比较稳定。
当 S 开通时,+12 V(比较稳定的高精度电源)电压便加到变压器原边和 S 相连的绕组,通过能量耦合使副边经整流输出。当 S 关断时,通过原边二极管和其相连的绕组把磁芯能量回馈到电源,实现变压器磁芯复位。555 定时器接成多谐振荡器,通过对 C1 的充放电使 2 脚和 6 脚电位在 4~8 V 之间变换,使 3 脚输出方波信号,并用方波信号控制 S 的开通和关断。+12 V 经 R1、D2 给 C1 充电,充电时间 t1≈R1C2ln2,放电时间 t2=R2C1ln2,充电时输出高电平、放电时输出低电平,所以占空比=t1/(t1+t2)。
变压器按以下参数设计:原边接 +12 V,频率 60 kHz,工作磁感应强度 Bw 为 0.15 T,副边 +15 V 输出 2 A、-5 V 输出 1 A,效率 η=80%,窗口填充系数 Km 为 0.5,磁芯填充系数 Kc 为 1,线圈导线电流密度 d 为 3 A/mm²。则输出功率 PT=(15+0.6)×2×2+(5+0.6)×1×2=64 W。

变压器磁芯参数如下图所示。

由于带载后驱动电源输出电压会有所下降,所以在实际应用中考虑提高频率和占空比来稳定输出电压。