正弦交流电电路中电阻有何作用?
电阻元件两头的电压与经过它的电流之间联系受欧姆定律束缚。当正弦电流流过电阻R时,如图所示,选定电压与电流的参阅方向共同,则依据欧姆定律有:
若选电流i为参阅正弦量,则,代入上式有:
电流与电压的波形示于图中。由上可见,当流过
电阻的电流为正弦函数时,电阻上的电压是与电流同频率的正弦量。电流与电压同相位,它们的有效值也遵守欧姆定律,即:
假如用相量方式来表明,则有
上式是复数方式的欧姆定律表达式。该式一起表述了电阻元件上,正弦电压与电流之间的相位联系和有效值联系。依据式可画出电压、电流的相量图,如图所示。
IGBT电路中栅极电阻的选取规矩及作业原理
一、栅极电阻Rg的作用
1、消除栅极振动
绝缘栅器材(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,假如没有栅极电阻,那栅极回路在驱动器驱动脉冲的鼓励下要发生很强的振动,因而有必要串联一个电阻加以敏捷衰减。
2、搬运驱动器的功率损耗
电容电感都是无功元件,假如没有栅极电阻,驱动功率就将绝大部分耗费在驱动器内部的输出管上,使其温度上升许多。
3、调理功率开关器材的通断速度
栅极电阻小,开关器材通断快,开关损耗小;反之则慢,一起开关损耗大。但驱动速度过快将使开关器材的电压和电流改变率大大提高,然后发生较大的搅扰,严峻的将使整个设备无法作业,因而有必要顾全大局。
二、栅极电阻的选取
1、栅极电阻阻值的确认
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:
不同品牌的IGBT模块可能有各自的特定要求,可在其参数手册的推荐值邻近调试。
2、栅极电阻功率的确认
栅极电阻的功率由IGBT栅极驱动的功率决议,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,其间:
F 为作业频率;
U 为驱动输出电压的峰峰值;
Q 为栅极电荷,可参阅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,
假定 F=10KHz,Q=2.8uC
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,详细的办法有:
a) 驱动器接近IGBT减小引线长度;
b) 驱动的栅射极引线绞合,而且不要用过粗的线;
c) 线路板上的 2 根驱动线的间隔尽量接近;
d) 栅极电阻运用无感电阻;
e) 假如是有感电阻,能够用几个并联以减小电感。
2、IGBT 注册和关断选取不同的栅极电阻
一般为到达更好的驱动作用,IGBT注册和关断能够采纳不同的驱动速度,别离选取 Rgon和Rgoff(也称 Rg+ 和 Rg- )往往是很必要的。
IGBT驱动器有些是注册和关断别离输出操控,如落木源TX-KA101、TX-KA102等,只需别离接上Rgon和Rgoff就能够了。
有些驱动器只要一个输出端,如落木源TX-K841L、TX-KA962F,这就要在本来的Rg 上再并联一个电阻和二极管的串联网络,用以调理2个方向的驱动速度。
3、在IGBT的栅射极间接上Rge=10-100K 电阻,避免在未接驱动引线的情况下,偶尔加主电高压,经过米勒电容焚毁IGBT。落木源驱动板常见类型上(如:TX-DA962Dx、TX-DA102Dx)已经有Rge了,但考虑到上述要素,用户最好再在IGBT的栅射极或MOSFET栅源间加装Rge。