栅控电路

⑴ 什么是安全栅，为什么本安电路里面要接安全栅

隔爆型仪表不需要用安全栅。
安全栅是介于现场设备与控制室设备之间的一个限能电路，用来把控制室供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆危险气体的火花，又不能产生足以引爆危险气体的仪表表面温度，从而消除了引爆源。在选择安全栅时必须考虑其型号与现场仪表类型相适应，还须考虑安全栅与本质安全仪表要求相兼容及形成的本安系统中阻抗匹配的问题。我国采用“回路认证”这种方式认证本安系统，即根据危险环境使用仪表的联合取证情况，选择已与其联合取证的安全栅，一经联合取证，现场仪表与安全栅便固定组合构成本安系统。实践中，这种方式对安全栅和现场仪表的选择有很大的局限性。广泛采用是进年来逐渐形成的一种本质安全认证技术，即“参量认证”。
使用注意：
第一，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。
第二，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。
第三，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。
第四，更换时应注意断电。

⑵ igbt栅极电阻会影响开关速度么

那是非常一定的，栅极电阻的大小决定了IGBT的开关速度。
A、 Rg值小——充放电较快，能减小开关时间和开关损耗，增强工作的耐固性，避免带来因dv/dt的误导通。不足的是承受噪声能力小，易产生寄生振荡，使开通时di/dt变大，增加逐流二极管（FWD） 恢复时的浪涌电压。

B、 Rg值大——性能与上述相反。

栅极驱动的布线对防止潜在振荡，减慢栅极电压上升，减小噪音损耗，降低栅极电压或减小栅极保护电路的效率有较大的影响。要注意事项如下：

A、 将驱动器的输出级和IGBT之间的寄生电感减至最低。

B、 驱动板和屏蔽栅极驱动电路要正确放置，以防功率电路和控制电路之间的电感耦合。

C、 采用辅助发射极端子连接栅极驱动电路。

D、 当驱动PCB板和IGBT控制端子不可能作直接连接时，建议用双股绞线（2转/CM小于3CM长）或带状线，同轴线。

E、 栅极箝位保护电路，必须按低电感布线，并尽量放置于IGBT模块的栅极， 发射极控制端子附近。

F、 由于IGBT的开关会使用相互电位改变，PCB板的线条之间彼此不宜太近， 过高的dv/dt会由寄生电容产生耦合噪声。若布线无法避免交叉或平衡时，必须采用屏蔽层，加以保护。

G、 要减少各器件之间的寄生电容，避免产生耦合噪声。

H、 用光耦器来作隔离栅极驱动信号，其最小共模抑制比要在10.000V/μS，栅极回路除上述外而防止栅极电路出现高压尖峰，一般在G、E极间并一个电阻Rge，再并二只反串的稳压二极管，以使工作更可靠、安全、有效。

Rge值在1000-5000欧之间。

⑶ igbt栅极驱动隔离常用哪两种

绝缘栅双极晶体管 IGBT 安全工作，它集功率晶体管 GTR 和功率场效应管MOSFET 的优点于一身，自关断、开关频率高 (10-40 kHz) 的特点，是发展最为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、 UPS 及逆变焊机当中。 IGBT 的驱动和保护是其应用中的关键技术。

1.1 栅极驱动电压

因 IGBT 栅极 - 发射极阻抗大，故可使用 MOSFET 驱动技术进行驱动，但 IGBT 的输入电容较 MOSFET 大，所以 IGBT 的驱动偏压应比 MOSFET 驱动所需偏压强。图 1 是一个典型的例子。在 +20 ℃情况下，实测 60 A ， 1200 V 以下的 IGBT 开通电压阀值为 5 ~ 6 V ，在实际使用时，为获得最小导通压降，应选取 Ugc ≥ (1.5 ~ 3)Uge(th) ，当 Uge 增加时，导通时集射电压 Uce 将减小，开通损耗随之减小，但在负载短路过程中 Uge 增加，集电极电流 Ic 也将随之增加，使得 IGBT 能承受短路损坏的脉宽变窄，因此 Ugc 的选择不应太大，这足以使 IGBT 完全饱和，同时也限制了短路电流及其所带来的应力 ( 在具有短路工作过程的设备中，如在电机中使用 IGBT 时， +Uge 在满足要求的情况下尽量选取最小值，以提高其耐短路能力 ) 。

1.2 对电源的要求

对于全桥或半桥电路来说，上下管的驱动电源要相互隔离，由于 IGBT 是电压控制器件，所需要的驱动功率很小，主要是对其内部几百至几千皮法的输入电容的充放电，要求能提供较大的瞬时电流，要使 IGBT 迅速关断，应尽量减小电源的内阻，并且为防止 IGBT 关断时产生的 /dt 误使 IGBT 导通，应加上一个 -5 V 的关栅电压，以确保其完全可靠的关断 ( 过大的反向电压会造成 IGBT 栅射反向击穿，一般为 -2 ~ 10 V 之间 ) 。

1.3 对驱动波形的要求

从减小损耗角度讲，门极驱动电压脉冲的上升沿和下降沿要尽量陡峭，前沿很陡的门极电压使 IGBT 快速开通，达到饱和的时间很短，因此可以降低开通损耗，同理，在 IGBT 关断时，陡峭的下降沿可以缩短关断时间，从而减小了关断损耗，发热量降低。但在实际使用中，过快的开通和关断在大电感负载情况下反而是不利的。因为在这种情况下， IGBT 过快的开通与关断将在电路中产生频率很高、幅值很大、脉宽很窄的尖峰电压 Ldi/dt ，并且这种尖峰很难被吸收掉。此电压有可能会造成 IGBT 或其他元器件被过压击穿而损坏。所以在选择驱动波形的上升和下降速度时，应根据电路中元件的耐压能力及 /dt 吸收电路性能综合考虑。

⑷ 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。

⑸ 我的可控硅控制电路可以工作吗我用两个单向可控硅反并联，见下图

将两个可控硅反向关联是无法完成驱动的，这种电路一般无法工作。如果要将单向可硅用于交流电路，可使用图示电路，这样便可很好的工作。

如上图，将交流电流用桥堆转换为直流电流，此时便可用直流可探硅来工作。驱动也很方便

⑹ 集成电路制造中栅氧、场氧的作用分别是什么 为什么有些时候要长场氧，再长栅氧

场氧是为了实现隔离，也就是防止出现寄生管，而栅氧是为了实现电流通路，进行场控的介质！

⑺ 配电4-20ma控制回路要安全栅吗

本安防爆是唯一可以在0区使用的防爆方法。
要形成本安回路有2个条件：本安仪表和安全栅。
如果现场是本安仪表，则必须配安全栅。如果不是则可配隔离栅。