IGBT驱动电阻Rg选型推荐

电力电子技术与新能源 2024-07-18 21:03

欢迎加入技术交流QQ群(2000人):电力电子技术与新能源 920776074


高可靠新能源行业顶尖自媒体


在这里有电力电子、新能源干货、行业发展趋势分析、最新产品介绍、众多技术达人与您分享经验,欢迎关注微信公众号:电力电子技术与新能源(Micro_Grid),论坛:www.21micro-grid.com,建立的初衷就是为了技术交流,作为一个与产品打交道的技术人员,市场产品信息和行业技术动态也是必不可少的,希望大家不忘初心,怀有一颗敬畏之心,做出更好的产品!

电力电子技术与新能源论坛

www.21micro-grid.com


小编推荐值得一看的书单电力电子技术与新能源小店

一、前言


IGBT凭借出色的高电压大电流特点,在电力电子领域中应用越来越广泛,作为绝缘栅控制的少子器件,其驱动电路的设计关乎着IGBT能否可靠运行,故驱动电阻Rg的选型的重要性对于IGBT应用来说就至关重要。


但Rg的选型是一个十分复杂的工作,简单来说减小Rg 会让导通和关断时间缩短且开关损耗也会相应的减小,但引发的门极振荡和高速的di/dt与dv/dt 可能会对系统带来负面的影响。同样的增加Rg,虽然可以避免上述的一些问题,但除了会增加开关的延迟外,对系统保护与IGBT 自身的保护以及散热设计也会产生程度不一的影响。


2、选型分析


因为电路中必然存在杂散电感,所以减小Rg 时必须考虑di/dt 所产生的影响,过高的di/dt 除了会在IGBT 关断时产生过大的峰值电压以致于产存在过压击穿的风险外,在开通时也容易造成二极管反向恢复电流过大及IGBT内部的闩锁(latch-up)进而导致失效。


同时过高的dv/dt 与di/dt 也会引发更高的共模与差模噪声,导致驱动电路甚至其它器件的误动作。当增大Rg时必须考虑关断延时与门极电压抬升的影响,关断时间延长而造成死区的设置不足,除了会增大上下管直通的可能性,在IGBT上下管开关断的过程中,产生的飘移电流会通过门极电阻,所以会给关断状态下的IGBT 提供了更高的误导通的风险。


给予足够的负压值作关断以防止误导通是最常见的作法,但是过大的负压除了进一步增加开通的延迟外,同时也也会加快IGBT 关断的速度,增加过压击穿的风险。


门极电阻也决定了短路承受电流的时间与门极电压的抬升的高度,过小的Rg 会缩短IGBT 短路电流可以承受的时间,造成保护不及。但过大的Rg 也会促使短路电流的进一步增加,同样可能会导致IGBT的闩锁或瞬间过温进而失效。另外Rg 也影响了IGBT 切换的损耗,进而会影响模块稳态操作时内部温度升高降低异常操作的余量。


3、选型建议


设置栅极电阻时,会涉及到很多实际问题,故此处给出了涉及栅电阻时的注意事项:


a) 栅电阻尽量靠近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并平行差分走线; 

d) 栅极电阻尽量使用无感电阻; 

e) 如果是有感电阻,可以用几个并联以减小电感。

f) 栅极电阻应尽量靠近IGBT栅极


设置栅极电阻时,对其功率建议如下:

P turn on = F × Qg × +Vge + Cies × (−Vge)

P(turn on) = P(turn off )

P(driving) = P(turn on) + P(turn off )

 = F × Qg × +Vge + Cies × −Vge


选用门极电阻的功率等极必须大于计算总功耗的2 倍以上

P(turn on):开通时损耗在Rg 的功耗;

P(turn off):关断时损耗在Rg 的功耗;

P(driving) : 损耗在Rg 的总功耗;

+Vge:正向偏置电源电压;

-Vge:反向偏置电源电压;

F:开关频率;

Qg:从0V 到+Vge 为止的充电电荷量;

Cies:IGBT 输入电容;


4、驱动电阻Rg变化影响特性关系


在特定驱动情况下,栅极电阻变化与IGBT参数特性变化如下表1所示。


表1:栅极电阻与IGBT特征参数关系表


IGBT特征参数

门极电阻增大

门极电阻减小

Ton

增大

减小

Toff

增大

减小

Td(on)

增大

减小

Td(off)

增大

减小

Eon

增大

减小

Eoff

增大

减小

Vce(spike)

减小

增大

开通浪涌电流

减小

增大

关断浪涌电压

减小

增大

导通峰值电流

减小

增大

二极管关断尖峰电流

减小

增大

dv/dt

减小

增大

di/dt

减小

增大

EMI

减小

增大

EMS

减小

增大


5、电力电子技术与新能源IGBT单管及模块Rg选型推荐表


表2:IGBT单管Rg选型推荐表


型号

初始阻值

电阻功率要求

di/dt

适用领域

KWBW15N120S1E1

20 ohm

>=0.25W

<=3000A/us

IH

KWBW25N120S1E1

10 ohm

>=0.25W

<=6000A/us

逆变焊机

KWBW15N120S2E1

KWBW15N120S3E1

20 ohm

>=0.25W

<=6000A/us

逆变焊机

KWBW25N120S2E1

KWBW25N120S3E1

20 ohm

>=0.25W

<=6000A/us

逆变焊机

KWBW40N65S2E1

15 ohm

>=0.25W

<=7000A/us

逆变焊机

KWBW40N120S1E6

KWBL40N120S1E6

KWBW40N120S2E1

15 ohm

>=0.25W

<=7000A/us

逆变焊机

KWBW40N120S3E1

15 ohm

>=0.25W

<=7000A/us

变频

备注:

驱动电压:±15V


表3:IGBT模块Rg选型推荐表


型号

初始阻值

电阻功率要求

di/dt

适用领域

KWRFF40R12SWM

Ron=15 ohm

Roff=5.1 ohm

>=0.25W

<=7000A/us

逆变焊机

KWRFF75R12SWM

Ron=15 ohm

Roff=5.1ohm

>=0.25W

<=8000A/us

逆变焊机

KWFFP15R12NS3

86

>=0.25W

<=6000A/us

变频

KWMFP25R12NS3

KWMFP25R12NS3_B

56

>=0.25W

<=6000A/us

变频

KWMFP40R12NS3

KWMFP40R12NS3_B

36

>=0.5W

<=6000A/us

变频

备注:

驱动电压:±15V

6、总结:


     栅极电阻Rg的选型是一个关乎系统稳定性的工作,通常是由工程师根据实际的性能要求调整而定,但通过电力电子技术与新能源的选型建议,可以加快该工作的进度,确保客户能够较快应用IGBT产品。 

文章首尾冠名广告正式招商,功率器件:IGBT,MOS,SiC,GaN,磁性器件,电源芯片,DSP,MCU,新能源厂家都可合作,有意者加微信号1768359031详谈。

说明:本文来源网络;文中观点仅供分享交流,不代表本公众号立场,转载请注明出处,如涉及版权等问题,请您告知,我们将及时处理。

电力电子技术与新能源通讯录:

Please clik the advertisement and exit

重点

如何下载《电力电子技术与新能源板块内高清PDF电子书


点击文章底部阅读原文,访问电力电子技术与新能源论坛(www.21micro-grid.com)下载!


或者转发所要文章到朋友圈不分组不屏蔽,然后截图发给小编(微信1413043922),小编审核后将文章发你!


推荐阅读:点击标题阅读

LLC_Calculator__Vector_Method_as_an_Application_of_the_Design

自己总结的电源板Layout的一些注意点

华为电磁兼容性结构设计规范V2.0

Communication-less Coordinative Control of Paralleled Inverters

Soft Switching for SiC MOSFET Three-phase Power Conversion


看完有收获?请分享给更多人


公告:

电力电子技术与新能源微信群,欢迎加小编微信号:(QQ号)1413043922,请注明研究方向或从事行业(比如光伏逆变器硬件),小编对电力电子技术与新能源及微电网的市场发展很看好,对其关键技术很感兴趣,如有技术问题,欢迎加小编微信,共同讨论。

在这里有电力电子技术:光伏并网逆变器(PV建模,MPPT,并网控制,LCL滤波,孤岛效应),光伏离网,光伏储能,风电变流器(双馈、直驱),双向变流器PCS,新能源汽车,充电桩,车载电源,数字电源,双向DCDC(LLC,移相全桥,DAB),储能(锂电池、超级电容),低电压穿越(LVRT),高电压穿越,虚拟同步发电机,多智能体,电解水,燃料电池,能量管理系统(直流微网、交流微网)以及APF,SVG ,DVR,UPQC等谐波治理和无功补偿装置等。
PSCAD/MATLABsimulink/Saber/PSPICE/PSIM——软件仿真+DSP+(TI)TMS320F2812,F28335,F28377,(Microchip)dsPIC30F3011,FPGA,ARM,STM32F334——硬件实物。
欢迎技术人员加入,多多交流,共同进步!


更多精彩点下方阅读原文

      点亮在看,小编工资涨1毛!

电力电子技术与新能源 电力电子技术,交直流微电网,光伏并网逆变器,储能逆变器,风电变流器(双馈,直驱),双向变流器PCS,新能源汽车,充电桩,车载电源,数字电源,双向DCDC,锂电池,超级电容,燃料电池,能量管理系统以及APF,SVG ,UPQC等
评论 (0)
  • 随着智能驾驶时代到来,汽车正转变为移动计算平台。车载AI技术对存储器提出新挑战:既要高性能,又需低功耗和车规级可靠性。贞光科技代理的紫光国芯车规级LPDDR4存储器,以其卓越性能成为国产芯片产业链中的关键一环,为智能汽车提供坚实的"记忆力"支持。作为官方授权代理商,贞光科技通过专业技术团队和完善供应链,让这款国产存储器更好地服务国内汽车厂商。本文将探讨车载AI算力需求现状及贞光科技如何通过紫光国芯LPDDR4产品满足市场需求。 车载AI算力需求激增的背景与挑战智能驾驶推动算力需求爆发式
    贞光科技 2025-05-07 16:54 216浏览
  • ‌一、高斯计的正确选择‌1、‌明确测量需求‌‌磁场类型‌:区分直流或交流磁场,选择对应仪器(如交流高斯计需支持交变磁场测量)。‌量程范围‌:根据被测磁场强度选择覆盖范围,例如地球磁场(0.3–0.5 G)或工业磁体(数百至数千高斯)。‌精度与分辨率‌:高精度场景(如科研)需选择误差低于1%的仪器,分辨率需匹配微小磁场变化检测需求。2、‌仪器类型选择‌‌手持式‌:便携性强,适合现场快速检测;‌台式‌:精度更高,适用于实验室或工业环境。‌探头类型‌:‌横向/轴向探头‌:根据磁场方向选择,轴向探头适合
    锦正茂科技 2025-05-06 11:36 455浏览
  • 二位半 5线数码管的驱动方法这个2位半的7段数码管只用5个管脚驱动。如果用常规的7段+共阳/阴则需要用10个管脚。如果把每个段看成独立的灯。5个管脚来点亮,任选其中一个作为COM端时,另外4条线可以单独各控制一个灯。所以实际上最多能驱动5*4 = 20个段。但是这里会有一个小问题。如果想点亮B1,可以让第3条线(P3)置高,P4 置低,其它阳极连P3的灯对应阴极P2 P1都应置高,此时会发现C1也会点亮。实际操作时,可以把COM端线P3设置为PP输出,其它线为OD输出。就可以单独控制了。实际的驱
    southcreek 2025-05-07 15:06 541浏览
  • 硅二极管温度传感器是一种基于硅半导体材料特性的测温装置,其核心原理是利用硅二极管的电学参数(如正向压降或电阻)随温度变化的特性实现温度检测。以下是其工作原理、技术特点及典型应用:一、工作原理1、‌PN结温度特性‌硅二极管由PN结构成,当温度变化时,其正向电压 VF与温度呈线性负相关关系。例如,温度每升高1℃,VF约下降2 mV。2、‌电压—温度关系‌通过jing确测量正向电压的微小变化,可推算出环境温度值。部分型号(如SI410)在宽温域内(如1.4 K至475 K)仍能保持高线性度。
    锦正茂科技 2025-05-09 13:52 241浏览
  • Matter协议是一个由Amazon Alexa、Apple HomeKit、Google Home和Samsung SmartThings等全球科技巨头与CSA联盟共同制定的开放性标准,它就像一份“共生契约”,能让原本相互独立的家居生态在应用层上握手共存,同时它并非另起炉灶,而是以IP(互联网协议)为基础框架,将不同通信协议下的家居设备统一到同一套“语义规则”之下。作为应用层上的互通标准,Matter协议正在重新定义智能家居行业的运行逻辑,它不仅能向下屏蔽家居设备制造商的生态和系统,让设备、平
    华普微HOPERF 2025-05-08 11:40 382浏览
  • 后摄像头是长这个样子,如下图。5孔(D-,D+,5V,12V,GND),说的是连接线的个数,如下图。4LED,+12V驱动4颗LED灯珠,给摄像头补光用的,如下图。打开后盖,发现里面有透明白胶(防水)和白色硬胶(固定),用合适的工具,清理其中的胶状物。BOT层,AN3860,Panasonic Semiconductor (松下电器)制造的,Cylinder Motor Driver IC for Video Camera,如下图。TOP层,感光芯片和广角聚焦镜头组合,如下图。感光芯片,看着是玻
    liweicheng 2025-05-07 23:55 446浏览
  • 在过去的很长一段时间里,外卖市场呈现出美团和饿了么双寡头垄断的局面。美团凭借先发优势、强大的地推团队以及精细化的运营策略,在市场份额上长期占据领先地位。数据显示,截至2024年上半年,美团外卖以68.2%的市场份额领跑外卖行业,成为当之无愧的行业老大。其业务广泛覆盖,从一线城市的繁华商圈到二三线城市的大街小巷,几乎无处不在,为无数消费者提供便捷的外卖服务。饿了么作为阿里本地生活服务的重要一环,依托阿里强大的资金和技术支持,也在市场中站稳脚跟,以25.4%的份额位居第二。尽管市场份额上与美团有一定
    用户1742991715177 2025-05-06 19:43 106浏览
  • 文/郭楚妤编辑/cc孙聪颖‍相较于一众措辞谨慎、毫无掌舵者个人风格的上市公司财报,利亚德的财报显得尤为另类。利亚德光电集团成立于1995年,是一家以LED显示、液晶显示产品设计、生产、销售及服务为主业的高新技术企业。自2016年年报起,无论业绩优劣,董事长李军每年都会在财报末尾附上一首七言打油诗,抒发其对公司当年业绩的感悟。从“三年翻番顺大势”“智能显示我第一”“披荆斩棘幸从容”等词句中,不难窥见李军的雄心壮志。2012年,利亚德(300296.SZ)在深交所创业板上市。成立以来,该公司在细分领
    华尔街科技眼 2025-05-07 19:25 435浏览
  • 这款无线入耳式蓝牙耳机是长这个样子的,如下图。侧面特写,如下图。充电接口来个特写,用的是卡座卡在PCB板子上的,上下夹紧PCB的正负极,如下图。撬开耳机喇叭盖子,如下图。精致的喇叭(HY),如下图。喇叭是由电学产生声学的,具体结构如下图。电池包(AFS 451012  21 12),用黄色耐高温胶带进行包裹(安规需求),加强隔离绝缘的,如下图。451012是电池包的型号,聚合物锂电池+3.7V 35mAh,详细如下图。电路板是怎么拿出来的呢,剪断喇叭和电池包的连接线,底部抽出PCB板子
    liweicheng 2025-05-06 22:58 624浏览
  • UNISOC Miracle Gaming奇迹手游引擎亮点:• 高帧稳帧:支持《王者荣耀》等主流手游90帧高画质模式,连续丢帧率最高降低85%;• 丝滑操控:游戏冷启动速度提升50%,《和平精英》开镜开枪操作延迟降低80%;• 极速网络:专属游戏网络引擎,使《王者荣耀》平均延迟降低80%;• 智感语音:与腾讯GVoice联合,弱网环境仍能保持清晰通话;• 超高画质:游戏画质增强、超级HDR画质、游戏超分技术,优化游戏视效。全球手游市场规模日益壮大,游戏玩家对极致体验的追求愈发苛刻。紫光展锐全新U
    紫光展锐 2025-05-07 17:07 331浏览
  • 飞凌嵌入式作为龙芯合作伙伴,隆重推出FET-2K0300i-S全国产自主可控工业级核心板!FET-2K0300i-S核心板基于龙芯2K0300i工业级处理器开发设计,集成1个64位LA264处理器,主频1GHz,提供高效的计算能力;支持硬件ECC;2K0300i还具备丰富的连接接口USB、SDIO、UART、SPI、CAN-FD、Ethernet、ADC等一应俱全,龙芯2K0300i支持四路CAN-FD接口,具备良好的可靠性、实时性和灵活性,可满足用户多路CAN需求。除性价比超高的国产处理器外,
    飞凌嵌入式 2025-05-07 11:54 91浏览
  • 温度传感器的工作原理依据其类型可分为以下几种主要形式:一、热电阻温度传感器利用金属或半导体材料的电阻值随温度变化的特性实现测温:l ‌金属热电阻‌(如铂电阻 Pt100、Pt1000):高温下电阻值呈线性增长,稳定性高,适用于工业精密测温。l ‌热敏电阻‌(NTC/PTC):NTC 热敏电阻阻值随温度升高而下降,PTC 则相反;灵敏度高但线性范围较窄,常用于电子设备温控。二、热电偶传感器基于‌塞贝克效应‌(Seebeck effect):两种不同
    锦正茂科技 2025-05-09 13:31 232浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍《中国家族企业传承研究报告》显示,超四成“企二代” 明确表达接班意愿,展现出对家族企业延续发展的主动担当。中国研究数据服务平台(CNRDS)提供的精准数据进一步佐证:截至 2022 年,已有至少 280 家上市家族企业完成权杖交接,其中八成新任掌门人为创始人之子,凸显家族企业代际传承中 “子承父业” 的主流模式。然而,对于“企二代” 而言,接棒掌舵绝非易事。在瞬息万变的商业环境中,他们既要在白热化的市场竞争中开拓创新、引领企业突破发展瓶颈,又需应对来自父辈管理层的经
    华尔街科技眼 2025-05-06 18:17 33浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦