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柵極電阻選取方法與作用,注意事項(xiàng)介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 18:22:55
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柵極電阻選取方法與作用,注意事項(xiàng)介紹
柵極電阻的選取
1、柵極電阻阻值的確定
各種不同的考慮下,柵極電阻的選取會(huì)有很大的差異。初試可如下選?。?br /> 柵極電阻選取
不同品牌的IGBT模塊可能有各自的特定要求,可在其參數(shù)手冊(cè)的推薦值附近調(diào)試。
2、柵極電阻功率的確定
柵極電阻的功率由IGBT柵極驅(qū)動(dòng)的功率決定,一般來說柵極電阻的總功率應(yīng)至少是柵極驅(qū)動(dòng)功率的2倍。
IGBT柵極驅(qū)動(dòng)功率 P=FUQ,其中:F 為工作頻率;U 為驅(qū)動(dòng)輸出電壓的峰峰值;Q 為柵極電荷,可參考IGBT模塊參數(shù)手冊(cè)。
例如,常見IGBT驅(qū)動(dòng)器(如TX-KA101)輸出正電壓15V,負(fù)電壓-9V,則U=24V,假設(shè) F=10KHz,Q=2.8uC可計(jì)算出 P=0.67w ,柵極電阻應(yīng)選取2W電阻,或2個(gè)1W電阻并聯(lián)。
柵極電阻Rg的作用
1、消除柵極振蕩
絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射(或柵源)極之間是容性結(jié)構(gòu),柵極回路的寄生電感又是不可避免的,如果沒有柵極電阻,那柵極回路在驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)脈沖的激勵(lì)下要產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩,因此必須串聯(lián)一個(gè)電阻加以迅速衰減。
柵極電阻選取
2、轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)器的功率損耗
電容電感都是無功元件,如果沒有柵極電阻,驅(qū)動(dòng)功率就將絕大部分消耗在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的輸出管上,使其溫度上升很多。
3、調(diào)節(jié)功率開關(guān)器件的通斷速度
柵極電阻小,開關(guān)器件通斷快,開關(guān)損耗小;反之則慢,同時(shí)開關(guān)損耗大。但驅(qū)動(dòng)速度過快將使開關(guān)器件的電壓和電流變化率大大提高,從而產(chǎn)生較大的干擾,嚴(yán)重的將使整個(gè)裝置無法工作,因此必須統(tǒng)籌兼顧。
設(shè)置柵極電阻的注意事項(xiàng)
1、盡量減小柵極回路的電感阻抗,具體的措施有:
a) 驅(qū)動(dòng)器靠近IGBT減小引線長度;
b) 驅(qū)動(dòng)的柵射極引線絞合,并且不要用過粗的線;
c) 線路板上的 2 根驅(qū)動(dòng)線的距離盡量靠近;
d) 柵極電阻使用無感電阻;
e) 如果是有感電阻,可以用幾個(gè)并聯(lián)以減小電感。
2、IGBT 開通和關(guān)斷選取不同的柵極電阻
通常為達(dá)到更好的驅(qū)動(dòng)效果,IGBT開通和關(guān)斷可以采取不同的驅(qū)動(dòng)速度,分別選取 Rgon和Rgoff(也稱 Rg+ 和 Rg- )往往是很必要的。
IGBT驅(qū)動(dòng)器有些是開通和關(guān)斷分別輸出控制,如落木源TX-KA101、TX-KA102等,只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。
有些驅(qū)動(dòng)器只有一個(gè)輸出端,如落木源TX-K841L、TX-KA962F,這就要在原來的Rg 上再并聯(lián)一個(gè)電阻和二極管的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò),用以調(diào)節(jié)2個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)速度。
3、在IGBT的柵射極間接上Rge=10-100K 電阻,防止在未接驅(qū)動(dòng)引線的情況下,偶然加主電高壓,通過米勒電容燒毀IGBT。
落木源驅(qū)動(dòng)板常見型號(hào)上(如:TX-DA962Dx、TX-DA102Dx)已經(jīng)有Rge了,但考慮到上述因素,用戶最好再在IGBT的柵射極或MOSFET柵源間加裝Rge。
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