常用的器件包括SCR、BJT、MOSFET和IGBT等，下面对它们的触发特性及其参数分别予以介绍。

1.SCR触发特性及其参数

由于SCR属于电流驱动器件，因而首先要求触发电路具有较大的驱动电流，触发电流应略大于额定值；其次应尽量采用脉冲序列触发，以保证有效触发；第三，从安全和抗干扰角度出发，应使用脉冲变压器或光电隔离输出。图5-40为用小SCR放大的触发电路，它是把与电源频率同步的输入脉冲利用小SCR进行功率放大，当SCR的门极输入脉冲时，SCR导通，电源变压器的电压经U₁整流后的脉动电压经SCR加到脉冲变压器初级，与此同时，电容C₁经过脉冲变压器的初级放电，则脉冲变压器T的次级产生了较大功率的脉冲电流。图5-41为脉冲序列触发电路。I_C1为光电耦合器，R₁为输入限流电阻，U₁为来自控制电路的移相脉冲，U₂由方波发生器产生，其频率应远大于SCR的开关频率，I_C3为与非门。当U₁为高电平时，光电耦合器输出为高电平，U_G为高电平；当U₁为低电平时，则U_G为低电平。图5-42为脉冲序列触发基本电路的工作波形。

图5-40 SCR触发电路

涉及SCR触发特性的主要参数有：

1）触发电流I_GT。使晶闸管由断态转入通态所必需的最小门极电流。

2）门极触发电压U_GT。产生门极触发电流所必需的最小门极电压。

3）触发延迟时间t_d：当门极电流i_G到来时，阳极电流i_A要延迟t_d才开始上升。

图5-41 脉冲序列触发电路

图5-42 触发信号工作波形

2.MOSFET触发特性及其参数

MOSFET属于单极型器件，为电压型触发，相对双极型器件触发比较简单一些。当功率MOSFET被触发充分导通，即在漏极和源极两极间电压降到最低时，对栅极驱动电源可有下面几点要求：

1）驱动电位必需高于漏极电位10～15V，作为高压侧开关，这样的栅极电位常常是系统中可能相对最高的电位。

2）驱动电压必须是可控的，它通常以地为参考点。因此，控制信号不得不将电平转换为高压侧功率器件的漏极电位，在绝大部分应用中，控制信号参考电位在不同电位间摆动。

3）驱动电路消耗功率小，不影响系统效率。

根据以上考虑，一般有几种技术可用来实现这种功能，每个电路可由许多种接线来实现。有以下几种驱动方法：

1）浮动栅驱动电源法如图5-43a所示。隔离电源的费用较大（每个高压侧MOSFET需要一个）。将一个以地为参考的信号进行电平转换可能是错综复杂的，电平转换一定要承受完全电压，要求开关速度快、传播延迟小且功耗很小。光隔离器在带宽和噪声敏感性上受到限制。

2）充电泵法如图5-43c所示。由于电压放大效率低，可能需要多级“泵激励”。

3）自举法如图5-43d所示。简单便宜，但由于占空比和开启时间都因自举电容需要刷新而需要时间，因而受到限制。如电容从高压干线充电，功耗可能很显著，需要电平转换器。

4）脉冲变压器法如图5-43b所示。简单并且费用可行，但在许多方面受到限制。当占空比变化很大时，需要运用复杂技术。当频率下降时，变压器尺寸显著增加，寄生参数使快速开关波形畸变。

图5-43 MOSFET器件的集中驱动触发电路(www.daowen.com)

3.IGBT的栅极驱动

IGBT的开通具有单极型和双极型两重性。图5-44为典型IGBT内部等效电路图，其触发过程为：先由栅极G上的MOS管触发开通，其开通电流作为上面PNP晶体管的基极电流使其开通，PNP晶体管的开通电流又作为下面NPN晶体管的基极电流使其开通。这样，整个IGBT全部触发开通。其中的参数分别为

C_GE——栅极-发射极间电容；

C_CE——集电极-发射极间电容；

C_GC——栅极与集电极间电容；

R_g——栅极内阻；

R_d——漂移区N的电阻；

R_w——P区横向电阻。

IGBT驱动电路如图5-45所示。其中，驱动电阻R_G对IGBT的触发特性影响较大。一般来说，R_G过大，IGBT开关速度变慢，开关损耗增加，甚至造成驱动能力不够难以有效触发IGBT；R_G过小，du_CE/dt增大，增加干扰，容易引起误动作。IGBT栅极驱动电路设计中，除了正确计算驱动电阻R_G外，还应注意以下几点。

1）栅极驱动电压U_g—栅极驱动电压增大，导通饱和压降降低，但将减弱IGBT的负载短路能力。

2）栅极负偏压—IGBT关断时，通常在栅极加负电压，在栅极施加负偏压可以确保栅极电压不会受到干扰上升到开启电压，从而保证IGBT可靠关断。由于在关断瞬间，集-射极电压u_CE由饱和导通压降上升到直流母线电压，过高的du_CE/dt产生较大的转移电流，该电流在栅极驱动电阻上形成压降使IGBT误导通，即所谓的密勒效应。在栅极加负偏压可以抵消转移电流产生的压降，防止误导通。

图5-44 IGBT等效电路图

图5-45 典型的IGBT驱动电路

4.BJT触发过程及其参数

BJT属于电流性触发。触发参数设置的是否恰当，直接影响着BJT的工作状态。几个主要参数的确定：

1）确定基极驱动电流I_B1。BJT的电流增益h_FE（β）是在一定的I_C、U_CE和T_j条件下给出的，一般厂商都给出h_FE～I_C曲线，h_FE随着温度和U_CE变化，因此工程上h_FE取其标程值的70%，基极电流I_B1下式取值：

2I_C（max）/h_FE≥I_B1≥1.5I_C（max）/h_FE （5-48）

2）确定基-射反向电压。基-射反向电压可以减少关断时间，还可以使BJT承受更高的反向电压，并且与du/dt引起的电流有关，试验证明如果这个电压大于2V，则du/dt引起的干扰机会不起作用。因此，反向偏置U_EB电压至少为2V，但不能超过U_EBO。

3）确定反向基极驱动电流I_B2。I_B2增大，BJT的关断时间缩短，但I_B2增大，浪涌电压增大，反向偏置安全工作区变窄，因此确定反向基极驱动电流I_B2必须考虑使用频率、反向偏置安全工作区、存储时间和下降时间。由于浪涌电压与I_B2的大小和主电路的设置密切相关，所以在实际应用中I_B2由试验确定。一般I_B2最大值为I_B1的2～3倍。

目前主要有四种常见的BJT驱动电路方式，如图5-46所示，它们分别为单电源式，双电源式，光电隔离式和脉冲变压器隔离式。

图5-46 常见的四种BJT驱动电路