電阻元件兩端的電壓與通過它的電流之間關(guān)系受歐姆定律約束。當(dāng)正弦電流流過電阻R時(shí)，如圖所示，選定電壓與電流的參考方向一致，則根據(jù)歐姆定律有：

若選電流i為參考正弦量，則，代入上式有：

電流與電壓的波形示于圖中。由上可見，當(dāng)流過

電阻的電流為正弦函數(shù)時(shí)，電阻上的電壓是與電流同頻率的正弦量。電流與電壓同相位，它們的有效值也服從歐姆定律，即：

如果用相量形式來表示，則有

上式是復(fù)數(shù)形式的歐姆定律表達(dá)式。該式同時(shí)表述了電阻元件上，正弦電壓與電流之間的相位關(guān)系和有效值關(guān)系。根據(jù)式可畫出電壓、電流的相量圖，如圖所示。

一、柵極電阻Rg的作用

1、消除柵極振蕩

絕緣柵器件（IGBT、MOSFET）的柵射（或柵源）極之間是容性結(jié)構(gòu)，柵極回路的寄生電感又是不可避免的，如果沒有柵極電阻，那柵極回路在驅(qū)動器驅(qū)動脈沖的激勵下要產(chǎn)生很強(qiáng)的振蕩，因此必須串聯(lián)一個電阻加以迅速衰減。

2、轉(zhuǎn)移驅(qū)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(qū)動功率就將絕大部分消耗在驅(qū)動器內(nèi)部的輸出管上，使其溫度上升很多。

3、調(diào)節(jié)功率開關(guān)器件的通斷速度

柵極電阻小，開關(guān)器件通斷快，開關(guān)損耗小；反之則慢，同時(shí)開關(guān)損耗大。但驅(qū)動速度過快將使開關(guān)器件的電壓和電流變化率大大提高，從而產(chǎn)生較大的干擾，嚴(yán)重的將使整個裝置無法工作，因此必須統(tǒng)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：

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

2、柵極電阻功率的確定

柵極電阻的功率由IGBT柵極驅(qū)動的功率決定，一般來說柵極電阻的總功率應(yīng)至少是柵極驅(qū)動功率的2倍。

IGBT柵極驅(qū)動功率p＝FUQ，其中：

F為工作頻率；

U為驅(qū)動輸出電壓的峰峰值；

Q為柵極電荷，可參考IGBT模塊參數(shù)手冊。

例如，常見IGBT驅(qū)動器（如TX-KA101）輸出正電壓15V，負(fù)電壓-9V，則U=24V，

假設(shè)F=10KHz，Q=2.8uC

可計(jì)算出p=0.67w，柵極電阻應(yīng)選取2W電阻，或2個1W電阻并聯(lián)。

三、設(shè)置柵極電阻的其他注意事項(xiàng)

1、盡量減小柵極回路的電感阻抗，具體的措施有：

a）驅(qū)動器靠近IGBT減小引線長度；

b）驅(qū)動的柵射極引線絞合，并且不要用過粗的線；

c）線路板上的2根驅(qū)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，可以用幾個并聯(lián)以減小電感。

2、IGBT開通和關(guān)斷選取不同的柵極電阻

通常為達(dá)到更好的驅(qū)動效果，IGBT開通和關(guān)斷可以采取不同的驅(qū)動速度，分別選取Rgon和Rgoff（也稱Rg+和Rg-）往往是很必要的。

IGBT驅(qū)動器有些是開通和關(guān)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(qū)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上再并聯(lián)一個電阻和二極管的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用以調(diào)節(jié)2個方向的驅(qū)動速度。

3、在IGBT的柵射極間接上Rge＝10－100K電阻，防止在未接驅(qū)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(qū)動板常見型號上（如：TX-DA962Dx、TX-DA102Dx）已經(jīng)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。