一、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)動器驅(qū)動脈沖的激勵(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。
2、轉(zhuǎn)移驅(qū)動器的功率損耗
電容電感都是無功元件,如果沒有柵極電阻,驅(qū)動功率就將絕大部分消耗在驅(qū)動器內(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。
二、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,柵極電阻的選取會有很大的差異。初試可如下選取:IGBT額定電流(A)5010020030060080010001500Rg阻值范圍(Ω)10~205.6~103.9~7.53~5.61.6~31.3~2.21~20.8~1.5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)動功率的2倍。IGBT柵極驅(qū)動功率 P=FUQ,其中:F 為工作頻率;U 為驅(qū)動輸出電壓的峰峰值;Q 為柵極電荷,可參考IGBT模塊參數(shù)手冊。例如,常見IGBT驅(qū)動器(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)。
三、設(shè)置柵極電阻的其他注意事項(xiàng)
1、盡量減小柵極回路的電感阻抗,具體的措施有:a) 驅(qū)動器靠近IGBT減小引線長度;b) 驅(qū)動的柵射極引線絞合,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)動效果,IGBT開通和關(guān)斷可以采取不同的驅(qū)動速度,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)動板常見型號上(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。
-
IGBT
+關(guān)注
關(guān)注
1269文章
3846瀏覽量
250305 -
柵極電阻
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
41瀏覽量
13200
原文標(biāo)題:IGBT驅(qū)動器中柵極電阻Rg的作用及選取方法
文章出處:【微信號:PLC-DCS,微信公眾號:工控培訓(xùn)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
為什么需要MOSFET柵極電阻?MOSFET柵極電阻器放置
![為什么需要MOSFET<b class='flag-5'>柵極</b><b class='flag-5'>電阻</b>?MOSFET<b class='flag-5'>柵極</b><b class='flag-5'>電阻</b>器放置](https://file1.elecfans.com/web2/M00/8C/1C/wKgZomSmMGWAUg5QAAAqX1A92R4473.png)
評論