电阻脉冲功率计算和参考的详细

熊兰的讲座-脉冲功率技术0509

高功率脉冲发生器的基本结构
初始能源中间储能脉冲压缩和变换负载
ms
us
ns
输出：激光、粒子束、等离子体、强磁场、强电场、 EM 枪、微波等
电子束或离子束
0.1MW
Marx 发生器脉冲形成线
10MW
馈电传输线
1TW
二极管
3
设
备
3.1 储能
电能（电容器，电感，超导）机械能（电动机，惯性储能）化学能（火药，蓄电池）传输线核能
2 发
展
1947年，英国人A.D.Blumlien以专利的形式，把传输线波的折反射原理用于脉冲形成线，在纳秒脉冲放电方面取得了突破。 1962年，英国原子能研究中心的J.C.Martin领导的研究小组，将Marx发生器与Blumlien的专利结合起来，建造了世界上第一台强流相对论电子束加速器SOMG（3MV，50kA，30ns），脉冲功率达TW（1012W）量级，开创了高功率脉冲技术的新纪元。
2 发
展
我国脉冲功率技术及其应用的研究是从20世纪 70 年代末开始的。中科院等离子体物理研究所、中科院高能物理研究所、中科院电工技术研究所、华中科技大学、清华大学等单位的研究水平居于国内领先地位。国内已有 20 多台的Marx装置在运行，居首者是 1979 年西南工程物理研究院建成的“闪光 I 号”装置 ; 20世纪 90 年代以后，国内相继又建成的装置有西北核技术研究所的 “ 闪光 II 号 ” ,中国工程物理研究院和上海光机所“神光II号 ”，华中科技大学等联合研制的 “神光III”。
1 概
念
什么是脉冲功率技术？？
研究产生各种强电（纳秒级高压）脉冲功率输出的发生器系统及其相关技术。

脉冲功率技术

目录目录 0摘要 (1)一、脉冲功率技术的发展历史及现状 (2)二、脉冲功率技术的储能技术 (4)2.1惯性储能 (4)2.1.1直流发电机 (5)2.1.2单极脉冲发电机（HPG） (5)2.1.3同步发电机 (6)2.1.4主动补偿脉冲发电机 (7)2.2电容储能 (8)2.2.1电容器组放电 (8)2.2.2电容器组放电技术要点 (8)2.3电感储能 (9)2.3.1电感与电容器储能密度比较 (9)2.3.2电感储能的缺点 (10)三、串联谐振CCPS恒流充电 (11)3.1串联谐振CCPS概述 (11)3.2串联谐振CCPS工作原理 (11)3.3串联谐振CCPS恒流充电的MATLAB仿真 (14)总结 (16)参考文献 (17)脉冲功率技术摘要所谓脉冲功率技术是指将很大的能量（通常为几百千焦耳至几十兆焦耳）储存在储能元件中通常为电容器、电感器等, 然后通过快速开关（动作时间在毫微秒左右）将此能量在毫微秒至微秒时间内释放到负载上, 以得到极高的功率（兆瓦左右）。

脉冲功率技术研究的主要内容是如何经济地和可靠地储存能量, 并将大能量和大功率有效地传输到负载上。

不断提高的能量、功率、上升时间和平顶度、重复率、稳定性和寿命的要求, 给脉冲功率技术提出了一系列的科学技术问题。

本文介绍了，给储能元件电容充电的一种恒流充电电源，分析了CCPS充电的原理以及实现问题。

关键词：脉冲功率，CCPS,恒流充电，储能技术脉冲功率技术及其应用一、脉冲功率技术的发展历史及现状脉冲功率技术（PPT,Pulsed Power Technology）正式作为一个独立的部门发展,还是近几年的事。

事实上作为脉冲功率技术基础的脉冲放电, 早就存在于大自然中。

而对脉冲放电的研究则开始于研究天然雷电特性, 以及它对输电线路、建筑物危害及其防护措施。

当时这种放电仅限于毫秒级和微秒级。

四十年代末期, 就有人开始注意到亚微秒及毫微秒级的高压强流脉冲放电形式。

脉冲功率技术综述

型（笔者的发明专利），它们均利用爆炸线、径向传输线和螺旋传输线。
激波加热惰性气体成等离子体作磁流
（２）Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线
体，因此具有异常高的磁雷诺数和窄脉
它是一种双层传输线，匹配负载能
宽输出；而ＭＦＣＧ－ＭＨＤ型是利用爆炸磁获得线的充电电压值，通常分为平板型
通压缩为ＭＨＤ机的磁体励磁，从而得到和同轴型，图１２（ａ）表示Ｂｌｕｍｌｅｉｎ线工
脉冲功率技术综述
■ 武汉大学电气工程学院电磁发射研究所王莹
概念
１．脉冲功率定义尽管脉冲功率学科已诞生４０余年，并被《中国电气工程大典》收录，被国务院定为二级学科；但世人至今知之甚少或了解不全面。就其字面而言，“脉冲”表示在时间间隔宽度内输出的量数值，“功率”是单位时间内的能量（Ｊ／ｓ），合义便是以脉冲形式出现的功率（单位时间能量），即“脉冲功率”（ｐｕｌｓｅｄｐｏｗｅｒ）。但涵义并非如此简单。由于历史上最初提出该术语人的疏忽和翻译的不甚考究，对“脉冲功率”的字面涵意并不能完全顾名思义地理解。现代人常对ｐｕｌｓｅｄｐｏｗｅｒ这样解释：将电能慢慢地高密度储存起来，然后脉冲地短时间快速释放出来，从而获得巨大脉冲功率。显然这里有两处词不达意：第一，自然界有多种脉冲功率型式，诸如水库水闸放水、地震、海啸、火山喷发、星球碰撞、核爆炸、雷电等都有脉冲功率出现；而电脉冲功率仅是其中的一种。４０年前提出“脉冲功率”术语的人认为其他型式的脉冲功率不可控、不便应用，他们就省去了“电”字，仅用ｐｕｌｓｅｄｐｏｗｅｒ直接代表“电脉冲功率”到现在。第二，从字面
图４全电感隔离型Ｍａｒｘ发生器
功率；三是空间和时间压缩并举。因为提高功率的办法只有增多能量或缩短释放时间；因此，脉冲功率系统应当包括三大部分：①储能或脉冲发生系统；② 脉冲压缩或成形系统；③负载及其应用系统。如图２所示。

电子电路中电阻电容器件降额规范

电子电路中电阻电容等器件降额规范电阻器降额规范稳态功率与瞬态功率稳态功率功率降额是在相应的工作温度下的降额，即是在元件符合曲线所规定环境温度下的功率的进一步降额，采用P=V²/R公式进行计算。

为了保证电阻器的正常工作，各种型号的电阻厂家都通过试验确定了相应的降功率曲线，因此在使用过程中，必须严格按照降功率曲线使用电阻器。

当环境温度定于额定温度时（T<Ts）可以施加60%额定功率，不需要考虑温度降额。

当环境温度高于额定温度的时候，需要考虑温度降额，应该进一步降额功耗使用，P=PR(0.6+(Ts-T)/(Tmax-Ts))PR是额定功耗；T是环境温度；Tmax是零功耗时最高环境温度。

瞬态功耗不同厂家，电阻脉冲功耗和稳态功率的转换曲线不同，具体应用时，要查询转换缺陷，将瞬态功率转换为稳态功率，然后在此基础上降额。

厂家额定环境温度为70℃，低于这个温度的时候，直接按照60%进行降额。

当超过这个温度的时候，额定曲线是一个斜线。

降额曲线也按照，最大温度的降额为121℃，然后绘制一条红色的斜线，按照斜线进行降额。

瞬态降额只要时间足够短，电阻可以承受比额定功率大得多的瞬态功率。

要参考厂家资料中的最高过负荷电压参数，再在此基础上降额。

瞬态功耗，又要按照单脉冲和多脉冲，分别进行讨论和分析。

单脉冲：多脉冲：1、合成型电阻器1.1 概述合成型电阻器件体积小，过负荷能力强，但它们的阻值稳定性差，热和电流噪声大，电压与温度系数较大。

合成型电阻器的主要降额参数是环境温度、功率和电压。

1.2 应用指南a) 合成型电阻为负温度和负电压系数，易于烧坏。

因此限制其电压是必须的。

b) 在潮湿环境下使用的合成型电阻器，不宜过度降额。

否则潮气不能挥发将可能使电阻器变质失效。

c) 热点温度过高可能导致合成型电阻器内部的电阻材料永久性损伤。

d) 为保证电路长期工作的可靠性，电路设计应允许合成型电阻器有±15%的阻值容差。

浪涌抑制电阻阻值及功率的选择

浪涌抑制电阻阻值及功率的选择大功率电源，输入浪涌抑制电路一般都选择功率电阻+继电器的方式,电阻给电容充电后利用继电器短路电阻,那么电阻阻值及功率如何根据后级电流来选择?今天有套系统本来准备发货的,包装前上电试验一下,结果没工作,拆开看电阻已经炸裂了,换电阻再试验又没有问题,郁闷了,电阻的阻值及功率如何计算?greendot查看完整内容这个问题可以用仿真来探究一下，R=1K ，C=1000μF，Vac=220Vrms电压和电流波形如下：头0.5秒的：0-2秒内，平均功率15.2W，能量30.4J0-5 ，6.94W，34.7J0-10，3.55W，35.5J0-20，1.78W，35.6J至于电阻选多大功率，由王版决定。

买不到时，可选高电阻率、大截面积的电阻丝自己绕制。

实在无奈时，可以增大功率电阻的阻值与功率，并延长继电器的吸合等待时间来改善。

电阻的使用要考虑哪些性能参数

电阻的使用要考虑哪些性能参数●电阻容差：通用场合选用1％精读，当有特殊要求比如输出电压精度要求时选用更小的选择比率：当阻值不是很重要时，比如分压器，以减少电路中不同阻值种类数目以实现大批量采购节约成本最大电压：电阻其实也可以被击穿，高压应用时要注意温度系数：大多数电阻都有很小的温度系数（50～250ppm每度），电阻发热时，线绕电阻的温度系数会有较大变化额定功率：一般电阻功耗为额定值一半脉冲功率：在较短时间内，线绕电阻可以承受远大于其额定功率的冲击，但非线绕电阻不行●电容铝电解电容大容量小体积钽电容中等电容量陶瓷电容定时与信号电路多层陶瓷电容低ESR场合塑胶电容高dv/dt场合容差：典型值正负20％，电解电容还要差好多ESR：等效串联电阻，设计大容量滤波器时ESR比容量重要老化：“电源寿命1000h”实际就是对电解电容电容而言，如果把电源放到实际温度条件或者工作几年就要选择2000h到5000h●肖特基二极管常用在整流器中，正向导通电压小，没有反向恢复时间●整流二极管反向恢复：二极管正向导通后在很短时间内能够反向流过电流这段时间叫反向恢复时间，这对变换器的效率非常不利但并不是越快越好，会产生快速的电压电流尖锋●晶体管（BJT）脉冲电流：一般BJT上不会提到脉冲电流（除非专为电源设计），取额定直流电流的两倍放大倍数：一般假定为10，不管手册数据如何●晶体管（MOSFET）功率损耗：导通损耗＋门极充电损耗＋开关导通损导通损耗：当MOSFET全部导通时漏源极之间存在一个电阻，导通损耗大小取决于管中电流大小，而且电阻随温升增大门极充电损耗：由于MOSFET有一个相当大的等效门极电容引起开关导通损：在开通或关断转换的任何时候，晶体管上同时既有电压又有电流产生功率损耗最大门极电压：通常20V电阻型号命名方法分类及主要特性参数等：导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、KΩ、MΩ表示。

金属氧化膜电阻耐脉冲电力特性曲线

（参考特性tech notes ）金属氧化膜固定电阻器脉冲特性Limitations of Potential Pulsing on Metal Oxide Resistors ■ Pulse Characteristics (Usual) 脉冲特性（通常）P P : Pulse limit power 脉冲限制功率(W) V P : Pulse limit voltage 脉冲限制电压(V)τ: Pulse continuous time 脉冲持续时间 (s)T : Period 周期 (s)V R : Rated voltage 额定电压 (V) P : Rated power 额定功率 (W) R : Nominal resistance 标称阻值(Ω)V P max . : Max. pulse limit voltage 最大脉冲限制电压(V)Withstand pulse limit power is calculated by the following method.耐受脉冲限制功率按下式计算： P P =K·P·T/τRefer to the right for a fixed number of V Pmax. V P max 请参考右表。

●T>1(s)→ T=1(s). ●Added voltage.施加电压≤V P max 。

●T/τ>100 →T/τ=100. ● P P or V P is reference value. P P 或 V P 为参考值。

● P P <P → P stands for P P . Conditions: Pulse added time 脉冲施加时间=1000h (V P <V R → V R stands for V P ). Resistance change 阻值变化=±5% Room temperature 室温The peak power is defined as the maximum power dissipated at any point in time regardless of the waveform shape. 峰值功率是指最终耗散在任意点的最大功率而不论波形。

ANSI C62.33-1982 压敏电阻浪涌保护器标准

ANSI/IEEE C62.33-1982(IEEE 1988年重定)(ANSI 1989年重定)美国国家标准关于浪涌保护器压敏电阻IEEE标准测试规范发起者浪涌保护器委员会IEEE电源工程协会1981年9月17日批准1988年3月10日重定1994年3月17日重定IEEE 标准版1983年7月1日批准1988年3月10日重定美国国家标准机构——————版权所有1982年条款页数1. 范围 (1)1.1 (1)1.2 (1)1.3 (1)1.4 (1)2.在定义压敏电阻里术语和字母符号的描述2.1额定参数值 (2)2.2 描述 (2)2.3 基本描述 (3)3.工作条件 (5)3.1 正常工作条件 (5)3.2 非正常工作条件 (6)4. 标准设计测试程序 (7)4.1 标准设计测试标准………………………………………………………………… ..74.2 统计程序 (7)4.3 测试标准 (7)4.4 限制电压测试（V c）(见Fig3) (7)4.5 额定峰值单次脉冲瞬时电流测试（I tm）(见图4) (8)4.6 寿命额定脉冲电流测试（见图3） (8)4.7 额定有效值电压测试（V m(ac)）(见图5)，额定直流电压测试（V m(dc)） (10)4.8 直流功耗电流测试（I D）（见图6） (10)4.9 标称压敏电压测试（V N(dc)）和（V N(ac)）（见图6） (11)4.10 额定循环峰值电压测试（Vpm）(见图5) (12)4.11 电容测试 (12)4.12 交流功耗功率（P d） (12)5.失效模式 (12)短路电路失效模式 (12)降级失效模式 (13)高限制电压失效模式 (13)“失效-安全”工作 (13)6.其他参数 (13)额定瞬变能量 (14)额定瞬时平均功率泄放（P t(A V)m） (14)电压过冲击（V os）(见图8) (15)响应时间，过冲持续时间（见图8） (15)7.参考书目 (15)1.总则1.1这个标准适用于浪涌保护应用系统的压敏电阻，该系统具有从直流到频率420Hz、电压小于等于1000V rms，或者1200V dc。

浪涌抑制电阻阻值及功率的选择

浪涌抑制电阻阻值及功率的选择大功率电源，输入浪涌抑制电路一般都选择功率电阻+继电器的方式,电阻给电容充电后利用继电器短路电阻,那么电阻阻值及功率如何根据后级电流来选今天有套系统本来准备发货的,包装前上电试验一下,结果没工作,拆开看电阻已经炸裂了,换电阻再试验又没有问题,郁闷了,电阻的阻值及功率如何计greendot查看完整内容这个问题可以用仿真来探究一下，R=1K ，C=1000μF，Vac=220Vrms电压和电流波形如下：头0.5秒的：0-2秒内，平均功率15.2W，能量30.4J 0-5 ，6.94W，34.7J0-10，3.55W，35.5J0-20，1.78W，35.6J至于电阻选多大功率，由王版决定。

买不到时，可选高电阻率、大截面积的电阻丝自己绕制。

实在无奈时，可以增大功率电阻的阻值与功率，并延长继电器的吸合等待时间来改善。

绕线耐脉冲电阻-概念解析以及定义

绕线耐脉冲电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述绕线耐脉冲电阻是一种特殊的电子元件，被广泛应用于电气和电子系统中。

它的设计和制造旨在为电路提供稳定的电阻，同时能够承受高频脉冲信号的冲击。

由于电子设备中常常存在电流脉冲或高频信号的传输和处理，绕线耐脉冲电阻的应用变得尤为重要。

绕线耐脉冲电阻的设计结构特别注重其内部的绕线方式。

通常，它的电阻元件由精密绝缘材料包裹，并通过金属导线绕成线圈状。

这种特殊的绕线结构能够有效减少电感和电容的影响，从而提供更加稳定和准确的电阻值。

此外，绕线耐脉冲电阻的线圈还经过专门处理，使其在高频脉冲信号下能够保持优异的电阻特性。

绕线耐脉冲电阻的应用领域非常广泛。

在电子设备中，它通常被用于抑制电流脉冲和噪声干扰，以保证电路的正常工作。

同时，在通信系统中，绕线耐脉冲电阻也被用于限制高频信号的干扰和保护电路元件。

此外，它还可以用于测量设备和功率控制系统等领域，以提供精确和可靠的电阻数值。

绕线耐脉冲电阻的优势不仅在于其可靠性和稳定性，还在于其可定制化的特性。

根据不同的应用需求，可以调整绕线耐脉冲电阻的电阻值、功率容量和尺寸规格等参数。

这使得绕线耐脉冲电阻能够适应各种复杂和多样化的电路设计。

总之，绕线耐脉冲电阻在现代电子技术领域中发挥着重要作用。

其特殊的绕线结构和稳定的电阻特性使其成为电路设计中不可或缺的元件。

通过适当选择和应用绕线耐脉冲电阻，可以有效提高电子设备的性能和可靠性。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三部分。

引言部分：在引言部分，首先对绕线耐脉冲电阻进行了概述，介绍了该技术的基本原理和应用领域。

其次，对文章的结构进行了简要说明，明确了每个部分的内容及其重要性。

最后，明确了本文的宗旨，即深入探究绕线耐脉冲电阻的性能和应用，为相关领域的研究和开发提供参考。

正文部分：正文主要包括三个要点，分别是第一个要点、第二个要点和第三个要点。

第一个要点：在第一个要点中，将详细介绍绕线耐脉冲电阻的工作原理和基本结构。

RCD尖峰脉冲吸收电路参数计算举例

RCD尖峰脉冲吸收电路参数计算举例1、开关变压器初级线圈漏感Ls的计算反激式开关变压器的漏感一般都比较大，漏感与初级线圈电感之比，大多数都在2～5%之间。

漏感的大小主要与变压器初、次级线圈的绕法、铁芯和骨架的结构，以及气隙大小等参数有关，还与磁通密度取值的大小有关，因为磁通密度取得越大，导磁率就会越小，漏感相对也要增大。

漏感小于2%或大于15%的开关变压器，其结构一般都比较特殊。

开关变压器初级线圈电感量的大小，主要与开关电源的工作频率有关，还与工作电压和输出功率的大小有关。

一般输出功率越大，工作频率就越低，电感量相应也要增大；而工作电压越高，电感量也越大。

开关变压器初级线圈的电感L和漏感Ls的大小可以用仪表直接测量，一般工作频率为30～50kHz，工作电压为AC110V~220V的开关变压器，其初级线圈的电感量大约为：300～1000微亨，漏感大约为：10～100微亨；计算时，可按3～6%的比例来取值进行估算。

例如：L=1000uH，则可取 Ls = 30～60uH。

2、尖峰脉冲吸收电容器容量的计算要计算尖峰脉冲吸收电容器容量，首先要计算流过变压器初级线圈电流的最大值。

计算流过变压器初级线圈的最大电流Im可根据开关电源的最大输入功率Pm来估算。

电流Im可根据开关电源的最大输入功率Pm来估算。

根据（26）式，当输出功率一定时，输入电压在一定的范围内，流过变压器初级线圈的最大电流Im和输出电压Uo基本是稳定的；变压器初、次级线圈反激输出电压的半波平均值也基本是稳定的，与输入电压的大小无关，但对应不同的输入电压必须对应不同的占空比，参看（41）、（42）式。

当流过开关变压器初级线圈的最大电流确定之后，尖峰脉冲吸收电容器容量以及电容充电时电压增量的数值就可以按（33）～（36）式进行计算。

大多数反激式开关电源的最大输出功率都在100W以下，因为用于反激式开关电源功率损耗大于10W的电源开关管种类很少，如需要较大的输出功率，一般都选用半桥式或全桥式双激式开关电源。

动力电池重要测试方法:混合脉冲功率特性测试

动力电池重要测试方法：混合脉冲功率特性测试谢乐琼;王莉;胡坚耀;何向明;田光宇【摘要】混合脉冲功率特性(Hybrid Pulse Power Characterization,简称HPPC)测试是动力电池性能评估中的一项重要的测试方法,该方法主要针对混合动力车用电池系统、模块以及电池单体进行性能评估及电源系统管理等.HPPC测试在混合动力电动车方面的应用较为全面,但对于纯电动车方面的应用还有较大研究空间.本文通过解读HPPC测试方法,对HPPC测试在电池性能评估、故障诊断及建模等方面的应用进行评述,为HPPC测试方法的扩展、纯电动车用动力电池测试方法的研究及相关标准的制定提供参考依据.【期刊名称】《电池工业》【年(卷),期】2018(022)005【总页数】8页(P257-264)【关键词】动力电池;混合动力;性能评估;HPPC;测试方法【作者】谢乐琼;王莉;胡坚耀;何向明;田光宇【作者单位】江苏华东锂电技术研究院有限公司,张家港,215600;清华大学核能与新能源技术研究院,北京,100084;工业和信息化部电子第五研究所,广州,510610;清华大学核能与新能源技术研究院,北京,100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TJ630.6近年来，电动汽车行业飞速发展，对动力电池的能量密度、功率特性、电池安全性等关键指标的要求也越来越高。

国家“十三五”规划2020年单体动力电池能量密度为300 Wh/ kg。

随着动力电池关键材料(正负极材料、电解液及添加剂、隔膜)以及电池制造工艺不断的改进提高，目前单体动力电池的能量密度已经接近250 Wh/ kg，循环寿命超过1000次。

随着硅基高比容量负极的逐渐成熟并投入应用，2020年达到300 Wh/ kg的目标已无悬念。

相比之下，动力电池相关的测试及分析，例如如何高效、快速准确的评估其循环寿命、安全性能、功率特性、电池电阻等关键技术参数仍存在诸多空白。

MOS各个参数详解

MOS各个参数详解中电华星应用白皮书八月 30,20161 极限参数:ID :最大漏源电流.是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流.场效应管的工作电流不应超过ID .此参数会随结温度的上升而有所减额.IDM :最大脉冲漏源电流.体现一个抗冲击能力，跟脉冲时间也有关系，此参数会随结温度的上升而有所减额.PD :最大耗散功率.是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率.使用时，场效应管实际功耗应小于PDSM 并留有一定余量.此参数一般会随结温度的上升而有所减额.（此参数靠不住）VGS :最大栅源电压.，一般为：-20V~+20VTj :最大工作结温.通常为150 ℃或175 ℃ ，器件设计的工作条件下须确应避免超过这个温度，并留有一定裕量. （此参数靠不住）TSTG :存储温度范围.2 静态参数V(BR)DSS :漏源击穿电压.是指栅源电压VGS 为0 时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压.这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于 V(BR)DSS . 它具有正温度特性.故应以此参数在低温条件下的值作为安全考虑. 加负压更好。

△V(BR)DSS/ △ Tj :漏源击穿电压的温度系数，一般为0.1V/ ℃.RDS(on) :在特定的 VGS (一般为 10V )、结温及漏极电流的条件下， MOSFET 导通时漏源间的最大阻抗.它是一个非常重要的参数，决定了 MOSFET 导通时的消耗功率.此参数一般会随结温度的上升而有所增大（正温度特性）. 故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算.VGS(th) :开启电压(阀值电压).当外加栅极控制电压VGS超过VGS(th) 时，漏区和源区的表面反型层形成了连接的沟道.应用中，常将漏极短接条件下ID 等于1 毫安时的栅极电压称为开启电压.此参数一般会随结温度的上升而有所降低.IDSS :饱和漏源电流，栅极电压 VGS=0 、 VDS 为一定值时的漏源电流.一般在微安级.IGSS :栅源驱动电流或反向电流.由于MOSFET 输入阻抗很大，IGSS 一般在纳安级.、3 动态参数gfs :跨导.是指漏极输出电流的变化量与栅源电压变化量之比，是栅源电压对漏极电流控制能力大小的量度. gfs 与 VGS 的转移关系图如下图所示.Qg :栅极总充电电量.MOSFET 是电压型驱动器件，驱动的过程就是栅极电压的建立过程，这是通过对栅源及栅漏之间的电容充电来实现的，下面将有此方面的详细论述.Qgs:栅源充电电量.Qgd :栅漏充电(考虑到 Miller 效应)电量.Td(on) :导通延迟时间.从有输入电压上升到 10％开始到 VDS 下降到其幅值90％的时间 ( 参考下图 ) .Tr :上升时间.输出电压 VDS 从 90％下降到其幅值 10％的时间.Td(off) :关断延迟时间.输入电压下降到 90％开始到 VDS 上升到其关断电压时 10％的时间.Tf :下降时间.输出电压VDS 从10％上升到其幅值90％的时间( 参考下图 ) .Ciss:输入电容，Ciss= CGD + CGS ( CDS 短路).Coss :输出电容. Coss = CDS +CGD .Crss :反向传输电容. Crss = CGD .最后三个公式非常重要4 雪崩击穿特性参数这些参数是 MOSFET 在关断状态能承受过压能力的指标.如果电压超过漏源极限电压将导致器件处在雪崩状态.EAS :单次脉冲雪崩击穿能量.这是个极限参数，说明MOSFET 所能承受的最大雪崩击穿能量.IAR :雪崩电流.EAR :重复雪崩击穿能量.5 热阻:结点到外壳的热阻.它表明当耗散一个给定的功率时，结温与外壳温度之间的差值大小.公式表达⊿ t = PD* .:外壳到散热器的热阻，意义同上.:结点到周围环境的热阻，意义同上.6 体内二极管参数IS :连续最大续流电流(从源极).ISM :脉冲最大续流电流(从源极).VSD :正向导通压降.Trr :反向恢复时间.Qrr :反向恢复充电电量.Ton :正向导通时间.(基本可以忽略不计).7、一些其他的参数：Iar: 雪崩电流Ear: 重复雪崩击穿能量Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量di/dt---电流上升率（外电路参数）dv/dt---电压上升率（外电路参数）ID(on)---通态漏极电流IDQ---静态漏极电流（射频功率管）IDS---漏源电流IDSM---最大漏源电流IDSS---栅-源短路时，漏极电流IDS(sat)---沟道饱和电流（漏源饱和电流）IG---栅极电流（直流）IGF---正向栅电流IGR---反向栅电流IGDO---源极开路时，截止栅电流IGSO---漏极开路时，截止栅电流IGM---栅极脉冲电流IGP---栅极峰值电流IF---二极管正向电流IGSS---漏极短路时截止栅电流IDSS1---对管第一管漏源饱和电流IDSS2---对管第二管漏源饱和电流Iu---衬底电流Ipr---电流脉冲峰值（外电路参数）gfs---正向跨导Gp---功率增益Gps---共源极中和高频功率增益GpG---共栅极中和高频功率增益GPD---共漏极中和高频功率增益ggd---栅漏电导gds---漏源电导K---失调电压温度系数Ku---传输系数L---负载电感（外电路参数）LD---漏极电感Ls---源极电感rDS---漏源电阻rDS(on)---漏源通态电阻rDS(of)---漏源断态电阻rGD---栅漏电阻rGS---栅源电阻Rg---栅极外接电阻（外电路参数）RL---负载电阻（外电路参数）R(th)jc---结壳热阻R(th)ja---结环热阻PD---漏极耗散功率PDM---漏极最大允许耗散功率PIN--输入功率POUT---输出功率PPK---脉冲功率峰值（外电路参数）Tj---结温Tjm---最大允许结温Ta---环境温度Tc---管壳温度Tstg---贮成温度VGSF--正向栅源电压（直流）VGSR---反向栅源电压（直流）VDD---漏极（直流）电源电压（外电路参数）VGG---栅极（直流）电源电压（外电路参数）Vss---源极（直流）电源电压（外电路参数）V（BR）GSS---漏源短路时栅源击穿电压VDS(on)---漏源通态电压VDS(sat)---漏源饱和电压VGD---栅漏电压（直流）Vsu---源衬底电压（直流）VDu---漏衬底电压（直流）VGu---栅衬底电压（直流）Zo---驱动源内阻η---漏极效率（射频功率管）Vn---噪声电压aID---漏极电流温度系数ards---漏源电阻温度系数二、在应用过程中，以下几个特性是经常需要考虑的:1、 V ( BR ) DSS 的正温度系数特性.这一有异于双极型器件的特性使得其在正常工作温度升高后变得更可靠.但也需要留意其在低温冷启机时的可靠性.2、 V ( GS) th 的负温度系数特性.栅极门槛电位随着结温的升高会有一定的减小.一些辐射也会使得此门槛电位减小，甚至可能低于0 电位.这一特性需要工程师注意MOSFET 在此些情况下的干扰误触发，尤其是低门槛电位的MOSFET 应用.因这一特性，有时需要将栅极驱动的关闭电位设计成负值(指 N 型， P 型类推)以避免干扰误触发.阈值电压是负温度系数。

预充电线路电阻设计选型实例

• 134•在变频器，汽车电控系统，电机控制器，电池管理系统等等电子设备内，直流母线上必须设计预充电电路，以吸收脉冲电流保护线路。

而此设计的原理为：在直流母线上存在大电容的电路内，电容并联在电源两端，在瞬间上电时，电容两端没有电荷，只有很低的残留电压，上电时电压不能突变，而电流会发生突变，相当于电容直接短路，从而导致电路的短路。

如果此时没有预充电线路的参与，短路的大电流会对桥堆芯片等其他元件造成不可逆损伤，导致元件失效。

所以，预充电电路的存在，吸收了上电瞬间的短路能量，限制了上电短路电流，保护了其他元件。

那么，在预充电电路中，根据充放电时序周期及电压电容大小，作为吸收脉冲使用的电阻又如何选型呢？接着，我们看以下预充电电路内电阻设计选型的实例。

以下为客户设计的预充电线路：项目：预充电电路内电阻试验验证策划应用耐久性需求：（1）将试验电阻、恒压源等按照图1进行连接；（2）恒压源U =420V ；DUT 为试验电阻；Rd 为放电电阻（确保1S 内电容放电完成）；S 1、S 2为开关；（3）S 1、S 2开关时序如图2所示；t 1=200ms ；t 2=1S ；5000个循环；（4）在预充电阻表面记录温升；针对以上客户要求，我们设计了该预充电电路电阻的设计选型及验证。

1 电阻设计选型的思路及步骤根据以上电路要求，我们得到以下信息：母线输入为420VDC 电压，母线电容值1000uF ，DUT 电阻充电时序为：通200ms ，断1s ，循环次数连续脉冲5000次，电阻体温升需要低于300℃，测试后电阻外壳无开裂现象，电阻阻值变化率小于5%。

在预充电电路内，电阻选型时我们需要按照两种脉冲情况来参考设计，即线路内单一脉冲能量冲击和多次循环脉冲能量冲击的情况。

在单一脉冲能量冲击的情况下，因为在极短的时间内，线路中能量集中释放，这些脉冲能量必须瞬间通过电阻吸收，所以电阻必须有很强的抗脉冲能力。

此项可以通过计算得出量化数据，首先根据线路测试条件计算得到电阻的阻值，再通过参考电阻功率曲线得到电阻功率等等电阻性能参数。

脉冲功率器件RSD热阻的计算与研究

脉冲功率器件RSD热阻的计算与研究尚超【摘要】热阻是半导体功率器件的基本特征和重要参数。

本文首次提出RSD热阻的计算，根据RSD热阻网络模型，引入加热、测量电流合二为一的方法计算RSD 的热阻，最终得到RSD的热阻值为0．3℃／W。

较小的热阻可使RSD应用于重频脉冲功率领域而不发生热失效。

实验得到了500Hz频率下RSD的开通特性，RSD运行时间为20s，以保证器件达到热平衡。

波形显示RSD重复开通特性良好，通过对电流电压积分得到RSD消耗的功率约为8W。

据此，可得到RSD在1．2kV峰值电压下运行20s时的结温为60．8℃（RSD运行频率为500Hz）。

结果表明RSD是理想的脉冲功率开关，其工作频率可大幅提高。

%Thermal resistance is a basic characteristic and important parameter for semiconductor power device. The calcula- tion to thermal resistance of RSD is brought forward for the first time in this paper. Based on the network model of thermal resistance, a method of combining the measuring and heating current is introduced to calculate the thermal resistance of RSD. The thermal resistance of 0. 3℃/W is obtained by experiment and calculation, and the result shows that the thermal resist- ance of RSD is small, which can make RSD applied in the pulse power field of repetitive frequency. The turn--on characteris- tic of RSD is obtained under a frequency of 500Hz. The operating time of RSD is 20s to ensure RSD reach the heat balance, and the waveform shows that the characteristic of repetitive frequency of RSD is good. The power dissipation on RSD is 8W by integrating current and voltage waveform, so the junctiontemperature of RSD is 60. 8℃ with the frequency of 500Hz un- der the voltage of 1.2kV operating for 20s. These results show that RSD is an ideal pulsed power switch, and its operation frequency can be increased largely.【期刊名称】《潍坊学院学报》【年(卷),期】2012(012)004【总页数】5页(P1-4,30)【关键词】RSD;热阻;功率器件;结温;壳温【作者】尚超【作者单位】潍坊学院,山东潍坊261061【正文语种】中文【中图分类】TN782发热及温度分布的均匀性，对半导体功率器件参数的稳定性、品质的可靠性以及器件、整片集成电路乃至整机和系统的寿命都有不可忽视甚至是决定性的影响［1－3］。

LED限流电阻的大小计算

五、LED连接电路的常见形式L串联」这种电路需要电源提供较高的电压口V 总二各 LED 的VF 之和二VF1+VF2+VF3+VF4,E +VF NI总二单颗LED的IF值2,并联」这种电路需要电源能提供较高的电流.V总二单颗LED的VF值I 总二各 LED 的 IF 之和二IF 1+IF2+IF3+IF4” +IFN3,串联/并联组合a,在实际运用中，负载常采用通过串并联形成的LED阵列；b、将LED连接成串联/并联组合的形式，可大幅减低因少数LED的VF不一致造成的影响；囱¥c、阵列形式或LED个数变化，限流电阻也应相应变化|d、串联/并联组合的形式会使输出电流随输入电压和环境温度等因素而发生的变化更加显著；4,为了能有效控制电路中的电流，须在电路中配置适当的限流电阻. R= (V输入电压-VLED总电压)/I (流过限流电阻的电流) 限流电阻的作用主要是控制LED的电流，使电压更平滑，并使各并联支路的亮度更均匀。

限流电阻阻值大效果较好，但是限流电阻的取值也不能太大，否则会增加电能的损耗及元件温度升高。

六、电源的分类及特性1、按驱动方式可分为两大类：(1)恒流式：a、恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高；b、恒流电路不怕负载短路，但严禁负载完全开路；c、恒流驱动电路驱动LED是较为理想的，但相对而言价格较高；d、应注意所使用最大承受电流及电压值，它限制了LED的使用数量；(2)稳压式：a、当稳压电路中的各项参数确定以后，输出的电压是固定的，而输出的电流却随着负载的增减而变化；b、稳压电路不怕负载开路，但严禁负载完全短路口c、以稳压驱动电路驱动LED,每串需要加上合适的电阻方可使每串LED显示亮度平均；d、亮度会受整流而来的电压变化影响。

2、按电路结构方式分类（1）电阻、电容降压方式：通过电容降压，在闪动使用时，由于充放电的作用，通过LED的瞬间电流极大，容易损坏芯片。