摘要：hl201a是西安电力电子技术研究所研制的75a以内gtr的专用厚膜可驱动器集成电路，文中介绍了hl201a的引脚排列、功能和用法。同时介绍了该器件的主要参数和特点，剖析了它的内部结构和工作原理，给出了它的典型应用电路以及用于斩波器系统的实际电路。
关键词：gtr 驱动器 厚膜 hl201a
hl201a gtr驱动器适用于75a以内gtr的直接驱动。它采用厚膜工艺制造，内置微分变压器，可实现输入、输出信号的隔离，具有可靠性高、受环境因素影响小、性能优良及价格便宜等优点。hl201a gtr厚膜驱动器为国内首创。它响应速度快，并具有贝克钳位端，外接高反压快速二极管mur1100即可实现贝克钳位。其较大的输出功率可直接驱动75a以内的gtr模式。
1 引脚排列及功能
hl201a采用单列直插法案标准16引脚厚膜集成电路封装，其引脚排列如图1所示，各引脚的名称、称号、功能及用法如表1所列。
表1 hl201的引脚说明
引脚号
符 号
名 称 或 功 能
使 用 说 明
1
vdd1
输入级电源端
接用户工作电源，+9～+15
2
gnd1
输入级地端
接用户工作电源地
3
vin
控制脉冲输入端
接用户控制脉冲形成电路输出
11
vee
输出功放级负电源端
接-6v（-6v应与输入级+15v电位隔离）
12
ib2
驱动gtr负电流输出端
通过一电阻与电感并联的网络接被驱动grr基极
13
vcc
输出功放级电源端
通过一限流电阻引脚接引脚16
14
ib1
驱动gtr正电流输出端
通过-电阻接被驱动gtr基极
15
vce
被驱动gtr集-射极电压监测端
通过一快恢复二极管（如mur1100）接被驱动gtr集电极，二极管阳极接该端
16
vdd2
功放输出级正电源连接端
接用户提供的+9v（+9v应与输入级+15v电位隔离）
2 内部结构及工作原理
hl201a的内部结构及工作原理框图如图2所示。用户控制回路的脉冲经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饱和导通。这时，过饱和驱动电流将通过接于引脚15的贝克钳位二极管分流。当输出脉冲为低电平时，vt2截止，pnp功率晶体管vt3导通，以迅速抽出被驱动gtr基—射结的剩余载流子，从而使被驱动的gtr迅速关断。
3 特点及参数
hl201a对电源的适应范围很宽，而且输出驱动电流大，同时工作频率也很宽，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：高电平时大于5v，吸取电流小于5ma；
●输入、输出响应时间小于1.5μs；
●输入与输出间的隔离电压为工频2500v(1分钟)。
4 应用
4.1 典型工作波形
图3给出了hl201a在工作时的输入电压与输出电流的典型波形。
4.2 典型应用电路
图4给出了hl201a的典型应用接线图。图中二极管vd应选取快恢复二极管，如fr107、mur1100等。
hl201a输出的正驱动电流为：
ib1=（vcc-vce(set/(rc+rb1)
对于50a的达林顿gtr元件，ib1应取0.5a左右，对于75a的gtr元件，ib1应取1a左右，rb1一般取1ω。故有：
rc=[(vcc-vce(sat))/ib1]-1(ω)
式中：vcc为供电电压，vce(sat)为被驱动gtr的饱和压降，通常电阻rc为5～10ω，电感lb一般为几μh，使用中般取rb2>rc。
4.3 实际应用电路
图5给出了应用hl201a驱动gtr制成的斩波式开关电源的原理电路图，所用的功率gtr为50a的三级达林顿型，输入信号由ti公司的pwm发生器tl494产生。
