攔魚電柵電路

⑴ igbt驅動電路的柵極電阻

一、柵極電阻Rg的作用
1、消除柵極振盪
絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射（或柵源）極之間是容性結構，柵極迴路的寄生電感又是不可避免的，如果沒有柵極電阻，那柵極迴路在驅動器驅動脈沖的激勵下要產生很強的振盪，因此必須串聯一個電阻加以迅速衰減。
2、轉移驅動器的功率損耗
電容電感都是無功元件，如果沒有柵極電阻，驅動功率就將絕大部分消耗在驅動器內部的輸出管上，使其溫度上升很多。
3、調節功率開關器件的通斷速度
柵極電阻小，開關器件通斷快，開關損耗小；反之則慢，同時開關損耗大。但驅動速度過快將使開關器件的電壓和電流變化率大大提高，從而產生較大的干擾，嚴重的將使整個裝置無法工作，因此必須統籌兼顧。
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) 50 100 200 300 600 800 1000 1500 Rg阻值范圍(Ω) 10~20 5.6~10 3.9~7.5 3~5.6 1.6~3 1.3~2.2 1~2 0.8~1.5 不同品牌的IGBT模塊可能有各自的特定要求，可在其參數手冊的推薦值附近調試。
2、柵極電阻功率的確定
柵極電阻的功率由IGBT柵極驅動的功率決定，一般來說柵極電阻的總功率應至少是柵極驅動功率的2倍。
IGBT柵極驅動功率 P=FUQ，其中：
F 為工作頻率；
U 為驅動輸出電壓的峰峰值；
Q 為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數手冊。
例如，常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負電壓-9V，則U=24V，
假設 F=10KHz，Q=2.8uC
可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應選取2W電阻，或2個1W電阻並聯。
三、設置柵極電阻的其他注意事項
1、盡量減小柵極迴路的電感阻抗，具體的措施有：
a)驅動器靠近IGBT減小引線長度；
b) 驅動的柵射極引線絞合，並且不要用過粗的線；
c) 線路板上的 2 根驅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，可以用幾個並聯以減小電感。
2、IGBT 開通和關斷選取不同的柵極電阻
通常為達到更好的驅動效果，IGBT開通和關斷可以採取不同的驅動速度，分別選取 Rgon和Rgoff（也稱 Rg+ 和 Rg- ）往往是很必要的。
IGBT驅動器有些是開通和關斷分別輸出控制，只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。
有些驅動器只有一個輸出端，這就要在原來的Rg 上再並聯一個電阻和二極體的串聯網路，用以調節2個方向的驅動速度。
3、在IGBT的柵射極間接上Rge=10－100K 電阻，防止在未接驅動引線的情況下，偶然加主電高壓，通過米勒電容燒毀IGBT。所以用戶最好再在IGBT的柵射極或MOSFET柵源間加裝Rge。

⑵ IGBT柵極驅動電路的驅動電流應該設多少

對於大功率IGBT，選擇驅動電路基於以下的參數要求：器件關斷偏置、門極電荷、耐固性和電源情況等。門極電路的正偏壓VGE負偏壓-VGE和門極電阻RG的大小，對IGBT的通態壓降、開關時間、開關損耗、承受短路能力以及dv/dt電流等參數有不同程度的影響。門極驅動條件與器件特性的關系見表1。柵極正電壓 的變化對IGBT的開通特性、負載短路能力和dVcE/dt電流有較大影響，而門極負偏壓則對關斷特性的影響比較大。在門極電路的設計中，還要注意開通特性、負載短路能力和由dVcE/dt 電流引起的誤觸發等問題(見表1)。
表1 IGBT門極驅動條件與器件特性的關系
由於IGBT的開關特性和安全工作區隨著柵極驅動電路的變化而變化，因而驅動電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對其驅動電路提出了以下要求。
1)向IGBT提供適當的正向柵壓。並且在IGBT導通後。柵極驅動電路提供給IGBT的驅動電壓和電流要有足夠的幅度，使IGBT的功率輸出級總處於飽和狀態。瞬時過載時，柵極驅動電路提供的驅動功率要足以保證IGBT不退出飽和區。IGBT導通後的管壓降與所加柵源電壓有關，在漏源電流一定的情況下，VGE越高，VDS儺就越低，器件的導通損耗就越小，這有利於充分發揮管子的工作能力。但是， VGE並非越高越好，一般不允許超過20 V，原因是一旦發生過流或短路，柵壓越高，則電流幅值越高，IGBT損壞的可能性就越大。通常，綜合考慮取+15 V為宜。
2)能向IGBT提供足夠的反向柵壓。在IGBT關斷期間，由於電路中其他部分的工作，會在柵極電路中產生一些高頻振盪信號，這些信號輕則會使本該截止的IGBT處於微通狀態，增加管子的功耗。重則將使調壓電路處於短路直通狀態。因此，最好給處於截止狀態的IGBT加一反向柵壓(幅值一般為5～15 V)，使IGBT在柵極出現開關雜訊時仍能可靠截止。
3)具有柵極電壓限幅電路，保護柵極不被擊穿。IGBT柵極極限電壓一般為+20 V，驅動信號超出此范圍就可能破壞柵極。
4)由於IGBT多用於高壓場合。要求有足夠的輸入、輸出電隔離能力。所以驅動電路應與整個控制電路在電位上嚴格隔離，一般採用高速光耦合隔離或變壓器耦合隔離。
5)IGBT的柵極驅動電路應盡可能的簡單、實用。應具有IGBT的完整保護功能，很強的抗干擾能力，且輸出阻抗應盡可能的低。

⑶ 場效應管中，有些電路柵極處的電容起到什麼作用

舉例說明： 極間電容： Power MOSFET的3個極之間分別存在極間電容CGS，CGD，CDS。通常生產廠家提供的是漏源極斷路時的輸入電容CiSS、共源極輸出電容CoSS、反向轉移電容CrSS。CiSS = CGS+CGD=4850pF, CoSS= CGD+CDS =855pF，CrSS = CGD =222pF Power MOSFET 的開通過程：由於Power MOSFET 有輸入電容，因此當脈沖電壓上升沿到來時，輸入電容有一個充電過程，柵極電壓Ugs按指數曲線上升。當Ugs上升到開啟電壓Ut時，開始形成導電溝道並出現漏極電流Id。從up前沿時刻到Ugs=UT，且開始出現Id的時刻，這段時間稱為開通延時時間td(on)。此後，Id隨Ugs的上升而上升，Ugs從開啟電壓Ut上升到Power MOSFET臨近飽和區的柵極電壓Ugsp這段時間，稱為上升時間tr。這樣Power MOSFET的開通時間 ton=td(on)+tr =45ns+75ns=120ns (根據datasheet) Power MOSFET的關斷過程：當up信號電壓下降到0時，柵極輸入電容上儲存的電荷通過連在MOS上的二極體放電到地，使柵極電壓按指數曲線下降，當下降到Ugsp 繼續下降，Id才開始減小，這段時間稱為關斷延時時間td(off)。此後，輸入電容繼續放電，Ugs繼續下降，Id也繼續下降，到Ugs< SPAN>T時導電溝道消失，Id=0，這段時間稱為下降時間tf。這樣Power MOSFET 的關斷時間

⑷ 場效應管中，有些電路柵極處的電容起到什麼作用

舉例說明：
極間電容： Power MOSFET的3個極之間分別存在極間電容CGS，CGD，CDS。通常生產廠家提供的是漏源極斷路時的輸入電容CiSS、共源極輸出電容CoSS、反向轉移電容CrSS。CiSS = CGS+CGD=4850pF, CoSS= CGD+CDS =855pF，CrSS = CGD =222pF

Power MOSFET 的開通過程：由於Power MOSFET 有輸入電容，因此當脈沖電壓上升沿到來時，輸入電容有一個充電過程，柵極電壓Ugs按指數曲線上升。當Ugs上升到開啟電壓Ut時，開始形成導電溝道並出現漏極電流Id。從up前沿時刻到Ugs=UT，且開始出現Id的時刻，這段時間稱為開通延時時間td(on)。此後，Id隨Ugs的上升而上升，Ugs從開啟電壓Ut上升到Power MOSFET臨近飽和區的柵極電壓Ugsp這段時間，稱為上升時間tr。這樣Power MOSFET的開通時間
ton=td(on)+tr =45ns+75ns=120ns (根據datasheet)
Power MOSFET的關斷過程：當up信號電壓下降到0時，柵極輸入電容上儲存的電荷通過連在MOS上的二極體放電到地，使柵極電壓按指數曲線下降，當下降到Ugsp 繼續下降，Id才開始減小，這段時間稱為關斷延時時間td(off)。此後，輸入電容繼續放電，Ugs繼續下降，Id也繼續下降，到Ugs< SPAN>T時導電溝道消失，Id=0，這段時間稱為下降時間tf。這樣Power MOSFET 的關斷時間

⑸ 什麼是陽極電流，什麼是柵極電流

陽極電流就是流過陽極的電流，柵極電流就是流過柵極的電流。
電子管除去整流及其它用途的二極體以外，一般都有三個電極以上，如3極管、5極管、7極管，電極有陽極（也叫屏極）、柵極（3極管以上的電子管有多個柵極）、陰極。
電子管還有復合管，把兩個三極體裝在一個玻璃泡內叫雙三極體，如6N2、6N8等等，有三極二極復合管、如6G2、6SQ7、還有多極管與三極體組成的復合管，如6U1是3極7極復合管。
測量陽極（或柵極）電流的方法：在沒有電的情況下，將大小合適的直流電流表串聯在陽極（或陰極）供電電路中，開啟電源，等待10多分鍾以後，待電子管進入穩定狀態後即可讀取流過陽極（或柵極）電流大小的數據。

⑹ 安全柵按在什麼位置 怎麼接線

安全柵應該接在本質安全電路和非本質安全電路之間，用於將供給本質安全電路的電壓電流限制在一定安全范圍內。

1、要注意線纜和現場設備的容抗和感抗，本安防爆是系統防爆，除了安全柵需要達到所需的防爆等級外，線纜和現場設備的蓄能也是一個關鍵問題。特別是在參量認證替代系統認證後，工程商尤其要注意這個問題。

2、要注意本安接地，齊納安全柵需要本安接地，接地電阻應小於1。

3、本安線纜與非本安線纜應分開敷設在不同的線槽里。並應有明顯標識。

4、隔離式安全柵本安端（藍色端）和非本安端電路的連接導線在匯線槽中應分開鋪設，各自採用獨立的保護套管。本安側的配線管道內不允許有其它電源線，包括其本安電路使用的電源線。

(6)攔魚電柵電路擴展閱讀：

安全柵的結構形式：

一、齊納式安全柵

電路中採用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極體以對輸入的電能量進行限制，從而保證輸出到危險區的能量。

1、安裝位置必須有非常可靠的接地系統，顯然這樣的要求是十分的苛刻並在實際工程應用中難以保證。

2、齊納式安全柵對電源影響較大，同時也易因電源的波動而造成齊納式安全柵的損壞。

3、由於齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入迴路的能量，所以易造成輸出不穩定。

二、隔離式安全柵

採用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，雖然價格較貴，但它性能上的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益：

1．由於採用了三方隔離方式，因此無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。

2．對危險區的儀表要求大幅度降低，現場無需採用隔離式的儀表。

3．由於信號線路無需共地，使得檢測和控制迴路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統的可靠性。

4．隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力，能夠接受並處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號，這是齊納式安全柵所無法做到的。

參考資料來源：網路-安全柵

⑺ 模擬電路中柵極源級漏極的工作原理是什麼

我不知道TFT－LCD是什麼型號的場效應管，但是了解場效應管的工作原理。

下圖是一個示意圖回：

可以把場效應管看作答一個由電壓控制的可變電阻。G極的電壓可以改變導電區的截面積從而改變了S－D間的電阻值。（事實上有一些場效應管的S和D極是可以互換使用的，但是效果會有所改變）。

場效應管是電壓控制器件，G端只需要電壓（－VG→0→＋VG），而不需要電流，所以輸入阻抗極大，能達到10MΩ－1MMΩ。實際上是靠電場的感應達到使耗散區變寬變窄來改變阻值的，當導電區被夾斷後就基本上不導電了所以可以用作電壓控制開關。

場效應管的電壓放大原理實際上是改變本身的電阻值從而改變了與負載電阻的分壓比，所以電壓放大倍數不如普通晶體三極體大。但電流放大倍數極大，因為柵極幾乎無電流（甚至絕緣）。

場效應管的性能比晶體三極體的性能穩定，由於輸入阻抗極大，所以偶合電容可以非常小，適合製作成大規模集成電路。

⑻ 請問IGBT驅動電路中柵極電阻Rg怎麼計算

柵極電阻Rg的作用
1、消除柵極振盪
絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射（或柵源）極之間是容性結構，柵極迴路的寄生電感又是不可避免的，如果沒有柵極電阻，那柵極迴路在驅動器驅動脈沖的激勵下要產生很強的振盪，因此必須串聯一個電阻加以迅速衰減。
2、轉移驅動器的功率損耗
電容電感都是無功元件，如果沒有柵極電阻，驅動功率就將絕大部分消耗在驅動器內部的輸出管上，使其溫度上升很多。
3、調節功率開關器件的通斷速度
柵極電阻小，開關器件通斷快，開關損耗小；反之則慢，同時開關損耗大。但驅動速度過快將使開關器件的電壓和電流變化率大大提高，從而產生較大的干擾，嚴重的將使整個裝置無法工作，因此必須統籌兼顧。

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)
50
100
200
300
600
800
1000
1500

Rg阻值范圍(Ω)
10~20
5.6~10
3.9~7.5
3~5.6
1.6~3
1.3~2.2
1~2
0.8~1.5

不同品牌的IGBT模塊可能有各自的特定要求，可在其參數手冊的推薦值附近調試。

2、柵極電阻功率的確定
柵極電阻的功率由IGBT柵極驅動的功率決定，一般來說柵極電阻的總功率應至少是柵極驅動功率的2倍。

IGBT柵極驅動功率 P＝FUQ，其中：
F 為工作頻率；
U 為驅動輸出電壓的峰峰值；
Q 為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數手冊。
例如，常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負電壓-9V，則U=24V，
假設 F=10KHz，Q=2.8uC
可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應選取2W電阻，或2個1W電阻並聯。

設置柵極電阻的其他注意事項
1、盡量減小柵極迴路的電感阻抗，具體的措施有：
a) 驅動器靠近IGBT減小引線長度；
b) 驅動的柵射極引線絞合，並且不要用過粗的線；
c) 線路板上的 2 根驅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，可以用幾個並聯以減小電感。

2、IGBT 開通和關斷選取不同的柵極電阻
通常為達到更好的驅動效果，IGBT開通和關斷可以採取不同的驅動速度，分別選取 Rgon和Rgoff（也稱 Rg+ 和 Rg- ）往往是很必要的。
IGBT驅動器有些是開通和關斷分別輸出控制，如落木源TX-KA101、TX-KA102等，只要分別接上Rgon和Rgoff就可以了。
有些驅動器只有一個輸出端，如落木源TX-K841L、TX-KA962F，這就要在原來的Rg 上再並聯一個電阻和二極體的串聯網路，用以調節2個方向的驅動速度。
3、在IGBT的柵射極間接上Rge＝10－100K 電阻，防止在未接驅動引線的情況下，偶然加主電高壓，通過米勒電容燒毀IGBT。落木源驅動板常見型號上(如：TX-DA962Dx、TX-DA102Dx)已經有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。

⑼ 當危險側發生短路時，齊納式安全柵中的電阻能起限能作用對嗎

不對。齊納式安全柵中的電阻有限能作用，但齊納柵的限能不是靠電阻實現的。
安全柵，是接在本質安全電路和非本質安全電路之間。將供給本質安全電路的電壓電流限制在一定安全范圍內的裝置。從原理上可分為齊納式和隔離式。
齊納式安全柵電路中採用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極體以對輸入的電能量進行限制，從而保證輸出到危險區的能量。
正常工作狀態下「1」、「2」端的輸入電壓值低於限壓元件齊納管
D1、D2
的最小齊納電壓值，因此
D1、D2
除有微小的漏電流外，呈「開路」狀態。迴路電流經內部導線流過快速熔斷器F、檢測電阻R1、限流電阻R2至現場本安設備。對於兩線制系統的檢側可在「1」、「2」端取出現場發來的信號。正常工作狀態下齊納式安全柵電路呈阻抗特性，在系統中相當於—個電阻。
外電路故障狀態下假若「1」、「2」端因外電路的某種原因（故障）而混入危險能量（高壓，大電流），這時，電路電壓高於齊納二極體擊穿電壓， D1、D2 呈擊穿導通狀態，快速熔斷器切斷電路，在「3」、「4」本安端上不可能出現危險能量（限能），從而確保現場安全。
在這里危險能量主要指電能，電能的定義為電壓和電流的乘積，在本質安全電路中，本安側的允許電能為電壓低於30V，電流小於30mA（實際安全柵的動作值會略高一些）。就是說當非本安側出現大於30V電壓時，電流將通過齊納二極體，電壓被「鉗」住；而電流一旦超過30mA ，快速熔斷器就會切斷電路。可見，雖然齊納式安全柵中的電阻串聯在迴路中，能起限能作用，但安全柵的「限能」，不是靠電阻的限能來實現的。

⑽ PCB中可視柵格、捕獲柵格、元件柵格和電氣柵格的區別是什麼

捕獲柵格（Snap Grid）：捕獲柵格的X和Y值為滑鼠所能識別的最小移動間距。捕獲柵格保證元件精確的移動和放置，按G鍵或Ctrl+G鍵了改變捕獲柵格的X和Y值。

組件柵格((Component Grid)：組件柵格只在放置或移動器件時才能激活。
電柵格（Electrical Grid）：電柵格可看作吸引滑鼠跳轉的范圍，在放置一個電氣對象時將忽略捕獲柵格並同時捕獲電氣對象。在互動式編輯中，當游標處在電柵格設置的范圍內時會跳轉到任何電氣對象上。若電柵格大於捕獲柵格，游標下的電氣中心將顯示一個八邊形定為標志表明游標精確定位到所跳轉的器件上。電柵格設定為捕獲柵格的整數倍，使得期間引腳都能放在捕獲柵格的一個點上。
可視化柵格（Visible Grid）：可視化柵格式獨立的跳轉柵格。在PCB編輯界面中有兩種可視化柵格，再電路板選項對話框中設置並單獨顯示。