igbt驱动电路中栅极电阻rg的作用及选取方法
一、栅极电阻rg的作用
1、消除栅极振荡
绝缘栅器件(igbt、mosfet)的栅射(或栅源)极之间是容性结构,栅极回路的寄生电感又是不可避免的,如果没有栅极电阻,那栅极回路在ag尊龙app-kb88凯时官网登录驱动脉冲的激励下要产生很强的振荡,因此必须串联一个电阻加以迅速衰减。
2、转移驱动器的功率损耗
电容电感都是无功元件,如果没有栅极电阻,驱动功率就将绝大部分消耗在驱动器内部的输出管上,使其温度上升很多。
3、调节功率开关器件的通断速度
栅极电阻小,开关器件通断快,开关损耗小;ag尊龙app-kb88凯时官网登录,同时开关损耗大。但驱动速度过快将使开关器件的电压和电流变化率大大提高,从而产生较大的干扰,严重的将使整个装置无法工作,因此必须统筹兼顾。
二、栅极电阻的选取
1、栅极电阻阻值的确定
各种不同的考虑下,栅极电阻的选取会有很大的差异。初试可如下选取:
2、栅极电阻功率的确定
栅极电阻的功率由igbt栅极驱动的功率决定,一般来说栅极电阻的总功率应至少是栅极驱动功率的2倍。
igbt栅极驱动功率 p=fuq,其中:
f 为工作频率;
u 为驱动输出电压的峰峰值;
q 为栅极电荷,可参考igbt模块参数手册。
例如,常见igbt驱动器(如tx-ka101)输出正电压15v,负电压-9v,则u=24v,
假设 f=10khz,ag尊龙app-kb88凯时官网登录
可计算出 p=0.67w ,栅极电阻应选取2w电阻,或2个1w电阻并联。
三、设置栅极电阻的其他注意事项
1、尽量减小栅极回路的电感阻抗,具体的措施有:
a) 驱动器靠近igbt减小引线长度;
b) 驱动的栅射极引线绞合,ag尊龙app-kb88凯时官网登录不要用过粗的线;
c) 线路板上的 2 根驱动线的距离尽量靠近;
d) 栅极电阻使用无感电阻;
e) 如果是有感电阻,可以用几个并联以减小电感。
2、igbt 开通和关断选取不同的栅极电阻
通常为达到更好的驱动效果,igbt开通和关断可以采取不同的驱动速度,分别选取ag尊龙app-kb88凯时官网登录和rgoff(也称 rg 和 rg- )往往是很必要的。
igbt驱动器有些是开通和关断分别输出控制,只要分别接上rgon和rgoff就可以了。
有些驱动器只有一个输出端,这就要在原来的rg 上再并联一个电阻和二极管的串联网络,用以调节2个方向的驱动速度。
3、在igbt的栅射极间接上rge=10-100k 电阻,防止在未接驱动引线的情况下,偶然加主电高压,通过米勒电容烧毁igbt。所以用户最好再在igbt的栅射极或mosfet栅源间加装rge。
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