拦鱼电栅电路

⑴ igbt驱动电路的栅极电阻

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，那栅极回路在驱动器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；反之则慢，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： IGBT额定电流(A) 50 100 200 300 600 800 1000 1500 Rg阻值范围(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模块可能有各自的特定要求，可在其参数手册的推荐值附近调试。
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，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，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，并且不要用过粗的线；
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 Rgon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。

⑵ IGBT栅极驱动电路的驱动电流应该设多少

对于大功率IGBT，选择驱动电路基于以下的参数要求：器件关断偏置、门极电荷、耐固性和电源情况等。门极电路的正偏压VGE负偏压-VGE和门极电阻RG的大小，对IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路能力以及dv/dt电流等参数有不同程度的影响。门极驱动条件与器件特性的关系见表1。栅极正电压 的变化对IGBT的开通特性、负载短路能力和dVcE/dt电流有较大影响，而门极负偏压则对关断特性的影响比较大。在门极电路的设计中，还要注意开通特性、负载短路能力和由dVcE/dt 电流引起的误触发等问题(见表1)。
表1 IGBT门极驱动条件与器件特性的关系
由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化，因而驱动电路性能的好坏将直接影响IGBT能否正常工作。为使IGBT能可靠工作。IGBT对其驱动电路提出了以下要求。
1)向IGBT提供适当的正向栅压。并且在IGBT导通后。栅极驱动电路提供给IGBT的驱动电压和电流要有足够的幅度，使IGBT的功率输出级总处于饱和状态。瞬时过载时，栅极驱动电路提供的驱动功率要足以保证IGBT不退出饱和区。IGBT导通后的管压降与所加栅源电压有关，在漏源电流一定的情况下，VGE越高，VDS傩就越低，器件的导通损耗就越小，这有利于充分发挥管子的工作能力。但是， VGE并非越高越好，一般不允许超过20 V，原因是一旦发生过流或短路，栅压越高，则电流幅值越高，IGBT损坏的可能性就越大。通常，综合考虑取+15 V为宜。
2)能向IGBT提供足够的反向栅压。在IGBT关断期间，由于电路中其他部分的工作，会在栅极电路中产生一些高频振荡信号，这些信号轻则会使本该截止的IGBT处于微通状态，增加管子的功耗。重则将使调压电路处于短路直通状态。因此，最好给处于截止状态的IGBT加一反向栅压(幅值一般为5～15 V)，使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止。
3)具有栅极电压限幅电路，保护栅极不被击穿。IGBT栅极极限电压一般为+20 V，驱动信号超出此范围就可能破坏栅极。
4)由于IGBT多用于高压场合。要求有足够的输入、输出电隔离能力。所以驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离，一般采用高速光耦合隔离或变压器耦合隔离。
5)IGBT的栅极驱动电路应尽可能的简单、实用。应具有IGBT的完整保护功能，很强的抗干扰能力，且输出阻抗应尽可能的低。

⑶ 场效应管中，有些电路栅极处的电容起到什么作用

举例说明： 极间电容： Power MOSFET的3个极之间分别存在极间电容CGS，CGD，CDS。通常生产厂家提供的是漏源极断路时的输入电容CiSS、共源极输出电容CoSS、反向转移电容CrSS。CiSS = CGS+CGD=4850pF, CoSS= CGD+CDS =855pF，CrSS = CGD =222pF Power MOSFET 的开通过程：由于Power MOSFET 有输入电容，因此当脉冲电压上升沿到来时，输入电容有一个充电过程，栅极电压Ugs按指数曲线上升。当Ugs上升到开启电压Ut时，开始形成导电沟道并出现漏极电流Id。从up前沿时刻到Ugs=UT，且开始出现Id的时刻，这段时间称为开通延时时间td(on)。此后，Id随Ugs的上升而上升，Ugs从开启电压Ut上升到Power MOSFET临近饱和区的栅极电压Ugsp这段时间，称为上升时间tr。这样Power MOSFET的开通时间 ton=td(on)+tr =45ns+75ns=120ns (根据datasheet) Power MOSFET的关断过程：当up信号电压下降到0时，栅极输入电容上储存的电荷通过连在MOS上的二极管放电到地，使栅极电压按指数曲线下降，当下降到Ugsp 继续下降，Id才开始减小，这段时间称为关断延时时间td(off)。此后，输入电容继续放电，Ugs继续下降，Id也继续下降，到Ugs< SPAN>T时导电沟道消失，Id=0，这段时间称为下降时间tf。这样Power MOSFET 的关断时间

⑷ 场效应管中，有些电路栅极处的电容起到什么作用

举例说明：
极间电容： Power MOSFET的3个极之间分别存在极间电容CGS，CGD，CDS。通常生产厂家提供的是漏源极断路时的输入电容CiSS、共源极输出电容CoSS、反向转移电容CrSS。CiSS = CGS+CGD=4850pF, CoSS= CGD+CDS =855pF，CrSS = CGD =222pF

Power MOSFET 的开通过程：由于Power MOSFET 有输入电容，因此当脉冲电压上升沿到来时，输入电容有一个充电过程，栅极电压Ugs按指数曲线上升。当Ugs上升到开启电压Ut时，开始形成导电沟道并出现漏极电流Id。从up前沿时刻到Ugs=UT，且开始出现Id的时刻，这段时间称为开通延时时间td(on)。此后，Id随Ugs的上升而上升，Ugs从开启电压Ut上升到Power MOSFET临近饱和区的栅极电压Ugsp这段时间，称为上升时间tr。这样Power MOSFET的开通时间
ton=td(on)+tr =45ns+75ns=120ns (根据datasheet)
Power MOSFET的关断过程：当up信号电压下降到0时，栅极输入电容上储存的电荷通过连在MOS上的二极管放电到地，使栅极电压按指数曲线下降，当下降到Ugsp 继续下降，Id才开始减小，这段时间称为关断延时时间td(off)。此后，输入电容继续放电，Ugs继续下降，Id也继续下降，到Ugs< SPAN>T时导电沟道消失，Id=0，这段时间称为下降时间tf。这样Power MOSFET 的关断时间

⑸ 什么是阳极电流，什么是栅极电流

阳极电流就是流过阳极的电流，栅极电流就是流过栅极的电流。
电子管除去整流及其它用途的二极管以外，一般都有三个电极以上，如3极管、5极管、7极管，电极有阳极（也叫屏极）、栅极（3极管以上的电子管有多个栅极）、阴极。
电子管还有复合管，把两个三极管装在一个玻璃泡内叫双三极管，如6N2、6N8等等，有三极二极复合管、如6G2、6SQ7、还有多极管与三极管组成的复合管，如6U1是3极7极复合管。
测量阳极（或栅极）电流的方法：在没有电的情况下，将大小合适的直流电流表串联在阳极（或阴极）供电电路中，开启电源，等待10多分钟以后，待电子管进入稳定状态后即可读取流过阳极（或栅极）电流大小的数据。

⑹ 安全栅按在什么位置 怎么接线

安全栅应该接在本质安全电路和非本质安全电路之间，用于将供给本质安全电路的电压电流限制在一定安全范围内。

1、要注意线缆和现场设备的容抗和感抗，本安防爆是系统防爆，除了安全栅需要达到所需的防爆等级外，线缆和现场设备的蓄能也是一个关键问题。特别是在参量认证替代系统认证后，工程商尤其要注意这个问题。

2、要注意本安接地，齐纳安全栅需要本安接地，接地电阻应小于1。

3、本安线缆与非本安线缆应分开敷设在不同的线槽里。并应有明显标识。

4、隔离式安全栅本安端（蓝色端）和非本安端电路的连接导线在汇线槽中应分开铺设，各自采用独立的保护套管。本安侧的配线管道内不允许有其它电源线，包括其本安电路使用的电源线。

(6)拦鱼电栅电路扩展阅读：

安全栅的结构形式：

一、齐纳式安全栅

电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。

1、安装位置必须有非常可靠的接地系统，显然这样的要求是十分的苛刻并在实际工程应用中难以保证。

2、齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏。

3、由于齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回路的能量，所以易造成输出不稳定。

二、隔离式安全栅

采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。与齐纳式安全相比，虽然价格较贵，但它性能上的突出优点却为用户应用带来了更大的受益：

1．由于采用了三方隔离方式，因此无需系统接地线路，给设计及现场施工带来极大方便。

2．对危险区的仪表要求大幅度降低，现场无需采用隔离式的仪表。

3．由于信号线路无需共地，使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强，从而提高了整个系统的可靠性。

4．隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力，能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等信号，这是齐纳式安全栅所无法做到的。

参考资料来源：网络-安全栅

⑺ 模拟电路中栅极源级漏极的工作原理是什么

我不知道TFT－LCD是什么型号的场效应管，但是了解场效应管的工作原理。

下图是一个示意图回：

可以把场效应管看作答一个由电压控制的可变电阻。G极的电压可以改变导电区的截面积从而改变了S－D间的电阻值。（事实上有一些场效应管的S和D极是可以互换使用的，但是效果会有所改变）。

场效应管是电压控制器件，G端只需要电压（－VG→0→＋VG），而不需要电流，所以输入阻抗极大，能达到10MΩ－1MMΩ。实际上是靠电场的感应达到使耗散区变宽变窄来改变阻值的，当导电区被夹断后就基本上不导电了所以可以用作电压控制开关。

场效应管的电压放大原理实际上是改变本身的电阻值从而改变了与负载电阻的分压比，所以电压放大倍数不如普通晶体三极管大。但电流放大倍数极大，因为栅极几乎无电流（甚至绝缘）。

场效应管的性能比晶体三极管的性能稳定，由于输入阻抗极大，所以偶合电容可以非常小，适合制作成大规模集成电路。

⑻ 请问IGBT驱动电路中栅极电阻Rg怎么计算

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，那栅极回路在驱动器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；反之则慢，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。

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：

IGBT额定电流(A)
50
100
200
300
600
800
1000
1500

Rg阻值范围(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模块可能有各自的特定要求，可在其参数手册的推荐值附近调试。

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，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。

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，并且不要用过粗的线；
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 Rgon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，如落木源TX-KA101、TX-KA102等，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，如落木源TX-K841L、TX-KA962F，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。落木源驱动板常见型号上(如：TX-DA962Dx、TX-DA102Dx)已经有Rge了，但考虑到上述因素，用户最好再在IGBT的栅射极或MOSFET栅源间加装Rge。

⑼ 当危险侧发生短路时，齐纳式安全栅中的电阻能起限能作用对吗

不对。齐纳式安全栅中的电阻有限能作用，但齐纳栅的限能不是靠电阻实现的。
安全栅，是接在本质安全电路和非本质安全电路之间。将供给本质安全电路的电压电流限制在一定安全范围内的装置。从原理上可分为齐纳式和隔离式。
齐纳式安全栅电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。
正常工作状态下“1”、“2”端的输入电压值低于限压元件齐纳管
D1、D2
的最小齐纳电压值，因此
D1、D2
除有微小的漏电流外，呈“开路”状态。回路电流经内部导线流过快速熔断器F、检测电阻R1、限流电阻R2至现场本安设备。对于两线制系统的检侧可在“1”、“2”端取出现场发来的信号。正常工作状态下齐纳式安全栅电路呈阻抗特性，在系统中相当于—个电阻。
外电路故障状态下假若“1”、“2”端因外电路的某种原因（故障）而混入危险能量（高压，大电流），这时，电路电压高于齐纳二极管击穿电压， D1、D2 呈击穿导通状态，快速熔断器切断电路，在“3”、“4”本安端上不可能出现危险能量（限能），从而确保现场安全。
在这里危险能量主要指电能，电能的定义为电压和电流的乘积，在本质安全电路中，本安侧的允许电能为电压低于30V，电流小于30mA（实际安全栅的动作值会略高一些）。就是说当非本安侧出现大于30V电压时，电流将通过齐纳二极管，电压被“钳”住；而电流一旦超过30mA ，快速熔断器就会切断电路。可见，虽然齐纳式安全栅中的电阻串联在回路中，能起限能作用，但安全栅的“限能”，不是靠电阻的限能来实现的。

⑽ PCB中可视栅格、捕获栅格、元件栅格和电气栅格的区别是什么

捕获栅格（Snap Grid）：捕获栅格的X和Y值为鼠标所能识别的最小移动间距。捕获栅格保证元件精确的移动和放置，按G键或Ctrl+G键了改变捕获栅格的X和Y值。

组件栅格((Component Grid)：组件栅格只在放置或移动器件时才能激活。
电栅格（Electrical Grid）：电栅格可看作吸引鼠标跳转的范围，在放置一个电气对象时将忽略捕获栅格并同时捕获电气对象。在交互式编辑中，当光标处在电栅格设置的范围内时会跳转到任何电气对象上。若电栅格大于捕获栅格，光标下的电气中心将显示一个八边形定为标志表明光标精确定位到所跳转的器件上。电栅格设定为捕获栅格的整数倍，使得期间引脚都能放在捕获栅格的一个点上。
可视化栅格（Visible Grid）：可视化栅格式独立的跳转栅格。在PCB编辑界面中有两种可视化栅格，再电路板选项对话框中设置并单独显示。