场效应管驱动电阻的经典计算方法
Q
L
Rg
Cgs
DR IVE
VC C
12V
驱动电压：
驱动电流：
可以看到当Rg比较小时驱动电压上冲会比较高，震荡比较多，L越大越明显，此时会对MOSFET及其他器件性能产生影响。但是阻值过大时驱动波形上升比较慢，当MOSFET有较大电流通过时会有不利影响。
此外也要看到，当L比较小时，
此时驱动电流的峰值比较大，而一般
IC的驱动电流输出能力都是有一定
限制的，当实际驱动电流达到IC输
出的最大值时，此时IC输出相当于
一个恒流源，对Cgs线性充电，驱动
电压波形的上升率会变慢。电流曲线
就可能如左图所示（此时由于电流不
变，电感不起作用）。这样可能会对
IC的可靠性产生影响，电压波形上升
段可能会产生一个小的台阶或毛刺。
TR(nS) 19 49 230 20 45 229 Rg(ohm) 10 22 100 10 22 100 L(nH) 30 30 30 80 80 80
可以看到L 对上升时间的影响比较小，主要还是Rg 影响比较大。上升时间可以用2*Rg*Cgs 来近似估算，通常上升时间小于导通时间的二十分之一时，MOSFET 开关导通时的损耗不致于会太大造成发热问题，因此当MOSFET 的最小导通时间确定后Rg 最大值
也就确定了 Rg 140Ton_min
Cgs
，一般Rg 在取值范围内越小越好，但是考虑EMI 的话可以
适当取大。 以上讨论的是MOSFET ON 状态时电阻的选择，在MOSFET OFF 状态时为了保证栅极电荷快速泻放，此时阻值要尽量小，这也是Rsink 实际使用中还要考虑MOSFET 栅漏极还有个电容Cgd 的影响，MOSFET ON 时Rg 还要对Cgd 充电，会改变电压上升斜率，OFF 时VCC 会通过Cgd 向Cgs 充电，此时必须保证Cgs 上的电荷快速放掉，否则会导致MOSFET 的异常导通。 Q Rg Cg s VC C Cg d 3 常用导体材料电阻率计 算公式 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 【电学部分】 1电流强度：I＝Q电量/t 2电阻：R=ρL/S 3欧姆定律：I＝U/R 4焦耳定律： ⑴Q＝I2Rt普适公式) ⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式) 5串联电路： ⑴I＝I1＝I2 ⑵U＝U1＋U2 ⑶R＝R1＋R2 ⑷U1/U2＝R1/R2 (分压公式) ⑸P1/P2＝R1/R2 6并联电路： ⑴I＝I1＋I2 ⑵U＝U1＝U2 ⑶1/R＝1/R1＋1/R2 [ R＝R1R2/(R1＋R2)] ⑷I1/I2＝R2/R1(分流公式) ⑸P1/P2＝R2/R1 7定值电阻： ⑴I1/I2＝U1/U2 ⑵P1/P2＝I12/I22 ⑶P1/P2＝U12/U22 8电功： ⑴W＝UIt＝Pt＝UQ (普适公式) ⑵W＝I^2Rt＝U^2t/R (纯电阻公式) 9电功率： ⑴P＝W/t＝UI (普适公式) ⑵P＝I2^R＝U^2/R (纯电阻公式) 电流密度的问题：一般说铜线的电流密度取6A/mm2，铝的取 4A，考虑到大电流的趋肤效应，越大的电流取的越小一些，100A 以上一般只能取到左右，另外还要考虑输电线路的线损，越长取的也要越小一些。 计算所有关于电流，电压，电阻，功率的计算公式 1、串联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2串联） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2并联） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总= R 注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。 电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。 色环电阻计算 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点： （1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是： 金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω 棕色：几百几十Ω 红色：几点几kΩ 橙色：几十几kΩ 黄色：几百几十kΩ 绿色：几点几MΩ 蓝色：几十几MΩ 从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红橙\'、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。 （3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kΩ等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几kΩ的。 （4）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5％；银色为10％；无色为20％。 下面举例说明： 例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙两色分别代表的数"4"和"3"代入,，则其读数为43 kΩ。第环是金色表示误差为5％。例2当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10 kΩ。第四环是金色，其误差为5％在某些不好区分的情况下，也可以对比两个起始端的色彩，因为计算的起始部分即第1色彩不会是金、银、黑3种颜色。如果靠近边缘的是这3种色彩，则需要倒过来计算。 色环电阻的色彩标识有两种方式，一种是采用4色环的标注方式，令一种采用5色环的标注方式。两者的区别在于：4色环的用前两位表示电阻的有效数字，而5色环电阻用前三位表示该电阻的有效数字，两者的倒数第2位表示了电阻的有效数字的乘数，最后一位表示了该电阻的误差。 对于4色环电阻，其阻值计算方法位： 阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数 对于5色环电阻，其阻值计算方法位： 接地电阻计算书 一、垂直接地体接地电阻计算： 1.单根接地体接地电阻计算： 计算公式：（） (1) 式中：R v ——垂直接地极的接地电阻（Ω）； ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ——垂直接地极的长度（1.5m）； d ——接地极的直径（0.03m）。 数值代入公式计算得：R v=529.88（Ω） 2.间距为s的多根垂直接地极并联后的接地电阻计算： 计算公式： (2) 式中：R N——n根垂直接地极的并联接地电阻（Ω）； ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ι——垂直接地极的长度（1.5m）； s ——接地极的间距（5m）； n ——接地极的总根数（920）； d ——接地极的直径（0.03m）； 数值代入公式计算得：R N=97.82（Ω） 二、水平接地体接地电阻计算： 计算公式：（） 式中：R h——水平接地极的接地电阻（Ω）； ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； L ——水平接地极的总长度（4600m）； h ——水平接地极的埋设深度（0.2m）； d ——水平接地极的等效直径（0.02m）； A——水平接地极的形状系数（1）。 数值代入公式计算得：R h=0.81（Ω） 三、综合接地电阻计算： 计算公式： (3) 式中：——综合接地电阻（Ω）； R N——垂直接地极的并联接地电阻（Ω）； R h——水平接地极的接地电阻（Ω）； R Nh——垂直接地极和水平接地极之间的互阻（Ω），可根据公式（4）计算； (4) 式中：ρ ——土壤电阻率（1000Ω?m）； ——垂直接地极的长度（1.5m）； ——水平接地极的总长度（4600m）； 数值代入公式计算得： R Nh=0.60（Ω） Rz=0.81（Ω） 石墨基柔性接地体的接地电阻可用降阻效果系数带入进行计算：最终接地电阻为： =0.7×0.81=0.567（Ω）。 第四章 场效应管基本放大电路 4-1 选择填空 1．场效应晶体管是用_______控制漏极电流的。 a. 栅源电流 b. 栅源电压 c. 漏源电流 d. 漏源电压 2．结型场效应管发生预夹断后，管子________。 a. 关断 b. 进入恒流区 c. 进入饱和区 d. 可变电阻区 3．场效应管的低频跨导g m 是________。 a. 常数 b. 不是常数 c. 栅源电压有关 d. 栅源电压无关 4. 场效应管靠__________导电。 ) a. 一种载流子 b. 两种载流子 c. 电子 d. 空穴 5. 增强型PMOS 管的开启电压__________。 a. 大于零 b. 小于零 c. 等于零 d. 或大于零或小于零 6. 增强型NMOS 管的开启电压__________。 a. 大于零 b. 小于零 c. 等于零 d. 或大于零或小于零 7. 只有__________场效应管才能采取自偏压电路。 a. 增强型 b. 耗尽型 c. 结型 d. 增强型和耗尽型 8. 分压式电路中的栅极电阻R G 一般阻值很大，目的是__________。 a. 设置合适的静态工作点 b. 减小栅极电流 c. 提高电路的电压放大倍数 d. 提高电路的输入电阻 / 9. 源极跟随器（共漏极放大器）的输出电阻与___________有关。 a. 管子跨导g m b. 源极电阻R S c. 管子跨导g m 和源极电阻R S 10. 某场效应管的I DSS 为6mA ，而I DQ 自漏极流出，大小为8mA ，则该管是_______。 a. P 沟道结型管 b. N 沟道结型管 c. 增强型PMOS 管 d. 耗尽型PMOS 管 e. 增强型NMOS 管 f. 耗尽型NMOS 管 解答： ,c 4. a 7. b,c 8. d 、 4-2 已知题4-2图所示中各场效应管工作在恒流区，请将管子类型、电源V DD 的极性（+、-）、u GS 的极性（>0，≥0，<0，≤0,任意）分别填写在表格中。 D DD （a ）题4-2图 D DD （b ） D DD （c ）D DD （d ） D DD （e ）D DD （f ） 解： 接地网电阻计算公式 三维方法设计变电站的接地电阻 陈光辉1 江建武2 （1 深圳市长科防雷技术有限公司，深圳） （2 深圳供电局变电部，深圳） 【摘要】用三维方法设计变电站的接地电阻，可使接地电阻比传统设计更加准确,结合现有国内外接地新材料.新技术,新 工艺,可使变电站接地网接地电阻达到最佳效果 【关键词】三维地网设计、新材料,新工艺施工。 前言 目前，由于征地等原因，变电所的占地面积越来越小，有的GIS 室内型110kV 变电站占地面积仅有1500m2， 且大部分建在山上，这些地方往往电阻率很高，欲在这样的地方不扩网、不外引，在原地使其工频接地电阻达到 规程要求标准，用常规方法很难实现。我公司在实践过程中，采用三维方法设计，即A-T-N 方案，成功解决了 土壤电阻率300Ωm，占地面积为5000m2 情况下的接地电阻R≤0.5Ω的国家规定标准。 1 A 方案 用常规的方法实现工频接接地电阻RA，主要是用于解决地网的电位分布均匀,均衡最大值下的冲击电压，以 及降低水平网的工频接地电阻，它可以利用工地的自然接地体，如建筑物、自来水管等来完成网格式接地网的接 地电阻,它是在不扩网、不外引、不使用任何降阻剂的情况下计算出的工频接地阻抗值,计算公式采用部颁《交流 电气装置的接地》[1]有关规定的公式进行。 a e R a R 1 = （1） 1 3ln 0 0.2 L S S L a ? ?? ? ? ?? ? = ?（2） ?? ? ??= + + ? ? B hd S L B S Re 5 9 ln 2 0.213 (1 ) π ρρ （3） S h B 1 4.6 1 + = （4） 式中：Ra—任意形状边缘闭合接地网的接地电阻（Ω）； Re—等值（即等面积、等水平接地极总长度）方形接地网的接地电阻（Ω）； S—接地网的总面积（m2）； d—水平接地极的直径或等效直径（m）； h—水平接地极的埋设深度（m）； LO—-接地网的外缘边线总长度（m）； L—水平接地极的总长度（m）。 简化后的计算方法： S R a ′ = 0.5ρ（5） 式中：ρ—土壤电阻率（Ωm）； S—地网面积（m2）。 上式公式中， a R 和土壤电阻率ρ成正比，和地网占地面积S 成反比。如果取p=300Ωm，欲达到R=0.5Ω面 积S 则必须达到90000m2。 在正方型接地网中,当网格数超过16 个时，基本（1）式=（5）式；当网格数少于16 个时，a R ＞ R′a 。 日本川漱太朗公式为： ?? ? ?? ? + ? ′ Q L Rg Cgs DR IVE VC C 12V 驱动电压： 驱动电流： 可以看到当Rg比较小时驱动电压上冲会比较高，震荡比较多，L越大越明显，此时会对MOSFET及其他器件性能产生影响。但是阻值过大时驱动波形上升比较慢，当MOSFET有较大电流通过时会有不利影响。 此外也要看到，当L比较小时， 此时驱动电流的峰值比较大，而一般 IC的驱动电流输出能力都是有一定 限制的，当实际驱动电流达到IC输 出的最大值时，此时IC输出相当于 一个恒流源，对Cgs线性充电，驱动 电压波形的上升率会变慢。电流曲线 就可能如左图所示（此时由于电流不 变，电感不起作用）。这样可能会对 IC的可靠性产生影响，电压波形上升 段可能会产生一个小的台阶或毛刺。 TR(nS) 19 49 230 20 45 229 Rg(ohm) 10 22 100 10 22 100 L(nH) 30 30 30 80 80 80 可以看到L 对上升时间的影响比较小，主要还是Rg 影响比较大。上升时间可以用2*Rg*Cgs 来近似估算，通常上升时间小于导通时间的二十分之一时，MOSFET 开关导通时的损耗不致于会太大造成发热问题，因此当MOSFET 的最小导通时间确定后Rg 最大值 也就确定了 Rg 140Ton_min Cgs ，一般Rg 在取值范围内越小越好，但是考虑EMI 的话可以 适当取大。 以上讨论的是MOSFET ON 状态时电阻的选择，在MOSFET OFF 状态时为了保证栅极电荷快速泻放，此时阻值要尽量小，这也是Rsink 电阻阻值计算色环电阻 识别及精度 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998 电阻阻值计算：色环电阻识别及精度 色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。具体读法可参考下图： 黑，棕，红，橙，黄，绿，蓝，紫，灰，白 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9 倒数第二环，表示零的个数。最后一位，表示误差。这个规律有一个巧记的口诀：棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差。 例如，红，黄，棕，金表示240欧。 分四环和五环，通常用四环。倒数第二环，可以金色（代表×）和银色的（代表×），最后一环误差可以无色（20%）。五环电阻为精密电阻，前三环为数值，最后一环还是误差色环，通常也是金、银和棕三种颜色，金的误差为5%，银的误差为10%，棕色的误差为1%，无色的误差为20%，另外偶尔还有以绿色代笔误差的，绿色的误差为%。精密电阻通常用于军事，航天等方面。 电阻色环上看电阻的精度： 色环电阻分为四色环和五色环 四色环：前两位是有效数字；第三位是倍率；第四位是误差，就是它的精确度五色环：前三位是有效数字；第四位是倍率；第五位是误差 它们的误差色环相同时误差是一样的： 色环误差 棕 +/-1% 红 +/-2% 绿 +/% 蓝 +/% 紫 +/% 灰 +/% 金 +/-5% 银 +/-10% 无色 +/-20% 最常见的： 四色环电阻误差是+/-5%，为普通电阻 五色环电阻误差是+/-1%，为精密电阻。 色环电阻识别： 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点： （1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是： 金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω 棕色：几百几十Ω 红色：几点几 kΩ 橙色：几十几 kΩ 黄色：几百几十 kΩ 绿色：几点几 MΩ 接地电阻降阻方法(总8页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 1 引言 变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用，其接地电阻、跨步电压与接触电压是变电站接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合要求的重要参数。然而，有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的设计计算值偏高，无法满足现行标准的要求。近年来，随着电力系统短路容量的增加，由于接地不良引起的事故扩大问题屡有发生，因此接地问题越来越受到重视。在设计施工过程中如何合理确定接地装置的设计方案，降低接地电阻，这是变电站电气设计施工的重点之一。 2 变电站接地网电阻偏高的原因 变电站接地网电阻偏高的原因有多方面的，归纳起来有以下几个方面的原因。 2.1客观条件方面 一是土壤电阻率偏高。特别是山区，由于土壤电阻率偏高，对系统接地电阻影响较大；二是土壤干燥。干旱地区、沙卵石土层等相当干燥，而大地导电基本是靠离子导电，干燥的土壤电阻率偏高。 2.2勘探设计方面 在地处山区复杂地形地段的变电站，由于士壤不均匀，土壤电阻率变化较大，这就需要对每处地网进行认真的勘探、测量。根据地形、地势、地质情况，设计出切合实际的接地装置。如果不根据每处地网的地形、地势情况合理设计接地装置并计算其接地电阻，而是套用一些现成的图纸或典型设计，那么就从设计上就留下了先天性不足，造成地网接地电阻偏高。 2.3施工方面 对于不同地区变电站的接地来说，精心设计重要，但严格施工更重要。因为对于地形复杂，特别是位于山岩区的变电站，接地地网水平接地沟槽的开挖和垂直接地极的打入都十分困难，而接地工程又属于隐蔽工程，如施工过程中不能实行全过程的技术监督和必要的监理，就可能出现如下一些问题：一是不按图施工。尤其是在施工困难的山区，屡有发生水平接地体敷设长度不够，少打垂直接地极等；二是接地体埋深不够。山区、岩石地区，由于开挖困难，接地体的埋深往往不够，由于埋深不够会直接影响接地电阻值；三是回填土的问题，有关规范要求用细土回填，并分层夯实，在实际施工时往往很难做到，尤其是在岩石地段施工时，由于取土不便，往往采用开挖出的碎石及建筑垃圾回填，这样还会加快接地体的腐蚀速度；四是采用木炭或食盐降阻，这是最普遍的做法。采用木炭或食盐降阻，会在短期内收到降阻效果，但这是不稳定的。因为这些降阻剂会随雨水而流失，并加速接地体的腐蚀，缩短接地装置的使用寿命。 2.4运行方面 有些接地装置在建成初期是合格的，但经一定的运行周期后，接地电阻就会变大，除了前面介绍的由于施工时留下的隐患外，以下一些问题也值得注意：一是由于接地体的腐蚀，使接地体与周围土壤的接触电阻变大，特别足在山区酸性土壤中，接地体的腐蚀速度相当快，会造成一部分接地体脱离接地装置；二是在接地引下线与接地装置的连接部分因锈蚀而使电阻变大或形成开路：三是接地引下线接地极受外力破坏时误损坏等。 3 接地电阻降阻方法 为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式（1）可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率和介电系数。 接地网是在接地系统的基础，由接地环（网）、接地极（体）和引下线组成，以往常有种误解，把接地环作为接地的主体，很少使用接地体，在接地要求不高或地质条件相当优越的情况下，接地环也能够起到接地的作用，但是通常的情况下，这是不可行的，接 mos管是金属（metal）-氧化物（oxid）-半导体（semiconductor）场效应晶体管，或者称是金属-绝缘体（insulator）-半导体。MOS管的source 和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。 选择好MOS管器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中，当一个MOS管接地，而负载连接到干线电压上时，该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道MOS管，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOS管，这也是出于对电压驱动的考虑。 确定所需的额定电压，或者器件所能承受的最大电压。额定电压越大，器件的成本就越高。根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护，使MOS管不会失效。就选择MOS管而言，必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压，即最大VDS.知道MOS 管能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。我们须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围，确保电路不会失效。需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备（如电机或变压器）诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同；通常，便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V. 法则之二：确定MOS管的额定电流 该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似，确保所选的MOS管能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下，MOS管处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流，只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。 选好额定电流后，还必须计算导通损耗。在实际情况下，MOS管并不是理想的器件，因为在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOS 管在"导通"时就像一个可变电阻，由器件的RDS（ON）所确定，并随温度而显着变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS（ON）计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高，RDS（ON）就会越小；反之RDS（ON）就会越高。注意RDS（ON）电阻会随着电流轻微上升。关于RDS（ON）电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。 法则之三：选择MOS管的下一步是系统的散热要求 须考虑两种不同的情况，即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果，因为这个结果提供更大的安全余量，能确保系统不会失效。在MOS管的资料表上还有一些需要注意的测量数据；器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积（结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散]）。根据这个式子可解出系统的最大功率耗散，即按定义相等于I2×RDS（ON）。我们已将要通过器件的最大电流，可以计算出不同温度下的RDS（ON）。另外，还要做好电路板及其MOS管的散热。 色环电阻识别与计算 一、颜色代表的数字 棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9、黑0 金色为5%的误差、银色为10%的误差、棕色为1%（一般是五色环电阻）银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白 有效数 字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量级10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 允许偏 差（%）±10 ±5 ±1 ±2 ±0.5 ±0.25 ±0.1 +50 -20 二、记忆顺口溜 1、2、3、4、5、6、7 ；棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫；8灰9白0为黑；还有金银常作陪；心中牢记四句话，事故远离永不归。 三、色环表示的意义 四色环电阻： 第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字； 第三条色环：10的幂数； 第四条色环：误差表示 五色环电阻： 第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：10的幂数；第五条色环：误差表示（常见为棕色） 有些五色环电阻两头金属帽上都有色环，远离相对集中的四道色环的那条色环表示误差，是第五条色环与之相对应的令一端金属帽上的是第一条色环，读数时从第一条开始之后的第二条、第三条色环是次高位、次次高位，第四条色环表示10的多少次方； 如果第三条倍数色环为金色，则将有效数乘以0.1； 如果第三条倍数色环为银色，则将有效数乘以0.01； 如果第五条误差色环为黑色，一般用来表示绕线电阻器； 如果第五条误差色环为白色，一般用来表示保险丝电阻器； 如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电阻； 四、阻值计算方法 四色环电阻阻值=（第一条色环读数*10+第二条色环读数）*10的第三条色环读数的幂数； 五色环电阻阻值=（第一条色环读数*100+第二条色环读数*10+第三条色环读数）*10的第四条色环的幂数； 五、识别技巧 1、先找标志误差的色环，从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色 是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以，在电阻上，只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环； 2、棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环，又常作为有效数 字环，且常常在第一环和最末一环同时出现，使人很难识别谁是第一环。在实践中，可以按照色环之间的间隔加以判别：比如对于一个五道色环的电阻而言，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一些，据此可判断色环电阻的排列顺序。 3、在仅靠色环间距还无法判断色环顺序的情况下，还可以利用电阻的生产序 列值来加以判别。比如有一个电阻的色环读序是：棕、黑、黑、黄、棕，其值为：100*104Ω=1MΩ，误差为1%，属于正常的电阻系列值；若是反顺序读，其 场效应管的选型及应用概览 场效应管广泛使用在模拟电路与数字电路中，和我们的生活密不可分。场效应管的优势在于：首先驱动电路比较简单。场效应管需要的驱动电流比BJT则小得多，而且通常可以直接由CMOS或者集电极开路TTL驱动电路驱动；其次场效应管的开关速度比较迅速，能够以较高的速度工作，因为没有电荷存储效应；另外场效应管没有二次击穿失效机理，它在温度越高时往往耐力越强，而且发生热击穿的可能性越低，还可以在较宽的温度范围内提供较好的性能。场效应管已经得到了大量应用，在消费电子、工业产品、机电设备、智能手机以及其他便携式数码电子产品中随处可见。 近年来，随着汽车、通信、能源、消费、绿色工业等大量应用场效应管产品的行业在近几年来得到了快速的发展，功率场效应管更是备受关注。据预测，2010-2015年中国功率MOSFET市场的总体复合年度增长率将达到13.7%。虽然市场研究公司 iSuppli 表示由于宏观的投资和经济政策和日本地震带来的晶圆与原材料供应问题，今年的功率场效应管市场会放缓，但消费电子和数据处理的需求依然旺盛，因此长期来看，功率场效应管的增长还是会持续一段相当长的时间。 技术一直在进步，功率场效应管市场逐渐受到了新技术的挑战。例如，业内有不少公司已经开始研发GaN功率器件，并且断言硅功率场效应管的性能可提升的空间已经非常有限。不过，GaN 对功率场效应管市场的挑战还处于非常初期的阶段，场效应管在技术成熟度、供应量等方面仍然占据明显的优势，经过三十多年的发展，场效应管市场也不会轻易被新技术迅速替代。 五年甚至更长的时间内，场效应管仍会占据主导的位置。场效应管也仍将是众多刚入行的工程师都会接触到的器件，本期内容将会从基础开始，探讨场效应管的一些基础知识，包括选型、关键参数的介绍、系统和散热的考虑等为大家做一些介绍。 一.场效应管的基础选型 场效应管有两大类型：N沟道和P沟道。在功率系统中，场效应管可被看成电气开关。当在N沟道场效应管的栅极和源极间加上正电压时，其开关导通。导通时，电流可经开关从漏极流向源极。漏极和源极之间存在一个内阻，称为导通电阻RDS(ON)。必须清楚场效应管的栅极是个高阻抗端，因此，总是要在栅极加上一个电压。如果栅极为悬空，器件将不能按设计意图工作，并可能在不恰当的时刻导通或关闭，导致系统产生潜在的功率损耗。当源极和栅极间的电压为零时，开关关闭，而电流停止通过器件。虽然这时器件已经关闭，但仍然有微小电流存在，这称之为漏电流，即IDSS。 作为电气系统中的基本部件，工程师如何根据参数做出正确选择呢？本文将讨论如何通过四步来选择正确的场效应管。 1）沟道的选择。为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道场效应管。在典型的功率应用中，当一个场效应管接地，而负载连接到干线电压上时，该场效应管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道场效应管，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当场效应管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道场效应管，这也是出于对电压驱动的考虑。 电阻阻值计算：色环电阻识别及精度 色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。具体读法可参考下图： 黑，棕，红，橙，黄，绿，蓝，紫，灰，白 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 倒数第二环，表示零的个数。最后一位，表示误差。这个规律有一个巧记的口诀：棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差。 例如，红，黄，棕，金表示240欧。 色环电阻分四环和五环，通常用四环。倒数第二环，可以金色（代表×0.1）和银色的（代表×0.01），最后一环误差可以无色（20%）。五环电阻为精密电阻，前三环为数值，最后一环还是误差色环，通常也是金、银和棕三种颜色，金的误差为5%，银的误差为10%，棕色的误差为1%，无色的误差为20%，另外偶尔还有以绿色代笔误差的，绿色的误差为0.5%。 精密电阻通常用于军事，航天等方面。 电阻色环上看电阻的精度： 色环电阻分为四色环和五色环 四色环：前两位是有效数字；第三位是倍率；第四位是误差，就是它的精确度五色环：前三位是有效数字；第四位是倍率；第五位是误差 它们的误差色环相同时误差是一样的： 色环误差 棕+/-1% 红+/-2% 绿+/-0.5% 蓝+/-0.25% 紫+/-0.1% 灰+/-0.05% 金+/-5% 银+/-10% 无色+/-20% 最常见的： 四色环电阻误差是+/-5%，为普通电阻 五色环电阻误差是+/-1%，为精密电阻。 色环电阻识别： 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；第三环代表倍率；第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数"代"进去，这样就可很快读出数来。 下面介绍掌握此方法的几个要点： （1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是：金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω 计算电阻公式为：R 其中，为铜的电阻率，值为：17.24 * mm ( 0.01724 导线的横截面积。 1.导线长度的求法：方法有两种。第一种，估算： D2分别为内外径，K为不足一圈的长度 D1D2 2 D1=4.8mm , D2=24.4mm , K=0。 算得L=1467mm , E=45.8，贝U L 应该大于1421.1mm，而小于1512.8mm 第二种，精确计算： pl 设螺线的方程为r ——* ，式中，d代表相邻螺线间的距离，在本文中，指代间距( 2 和一半线宽(b, 8mil)之和(4mil+4mil=8mil=0.203mm ) L d 1 -.12 ln( 1 2)N K 则4 D N D M N M d d 式中，D N是外径，D M是开始时的内径。d也可表示为( [D N-D M) /2n 带入算得：L 0.122 -.12 ln( 2 250 1叽0 , L=1466.6mm 有结果看出，两者相差不大。对计算阻抗影响不大。 * m), L为导线长度，S为 *nD D2 式中n为圈数，D1、 其中，误差有：|E 由我们的线圈n=32 , 2．计算铜线截面积 在PCB 工艺中，铜线为长方体，其厚度由敷铜时的参数决定，一般是1oz (盎司)敷铜，此时铜线厚度为35微米，相应的，若在制板时采用2oz 或者更厚的敷铜，则厚度倍增。 计算时假设是1oz敷铜，设计时导线宽度为8mil ( 0.2032mm)所以横截面积为 2 S=0.2032*0.035=0.00711 2mm 由此算得：R=17.24*1466.6/0.007112= ，大概3.55 欧姆 那么两个线圈串联电阻约为2*3.55=7.1 欧姆 色环电阻识别方法 每种颜色代表不同的数字,如下: 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 ,金、银表示误差 色环电阻是应用于各种电子设备的最多的电阻类型,无论怎样安装,维修者都能方便的读出 其阻值,便于检测和更换。但在实践中发现,有些色环电阻的排列顺序不甚分明,往往容易读错,在识别时,可运用如下技巧加以判断: 技巧1: 先找标志误差的色环,从而排定色环顺序。最常用的表示电阻误差的颜色是:金、银、棕,尤其是金环和银环,一般绝少用做电阻色环的第一环,所以在电阻上只要有金环和银环, 就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。 技巧2: 棕色环是否是误差标志的判别。棕色环既常用做误差环,又常作为有效数字环,且常常在第一环和最末一环中同时出现,使人很难识别谁是第一环。在实践中,可以按照色环之间的间隔加以判别:比如对于一个五道色环的电阻而言,第五环和第四环之间的间隔比第一环 和第二环之间的间隔要宽一些,据此可判定色环的排列顺序。 技巧3: 在仅靠色环间距还无法判定色环顺序的情况下,还可以利用电阻的生产序列值来加 以判别。比如有一个电阻的色环读序是:棕、黑、黑、黄、棕,其值为:100×104Ω=1MΩ误 差为1%,属于正常的电阻系列值,若是反顺序读:棕、黄、黑、黑、棕,其值为140×100Ω=140Ω，误差为1%。显然按照后一种排序所读出的电阻值,在电阻的生产系列中是没有的,故后一种 色环顺序是不对的。电阻按材料分一般有:碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线饶电阻等。一般的家庭电器使用碳膜电阻较多,因为它成本低廉。金属膜电阻精度要高些,使用在要求较高的设备上。水泥电阻和线饶电阻都是能够承受比较大功率的,线饶电阻的精度也比较高, 常用在要求很高的测量仪器上。 小功率碳膜和金属膜电阻,一般都用色环表示电阻阻值的大小,这也是我们在学习电阻的很 重要的一步。电阻阻值的单位是欧姆。下面详细说明。 色环电阻分为四色环和五色环,先说四色环。顾名思义,就是用四条有颜色的环代表阻值大小。每种颜色代表不同的数字,如下: 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 金、银表示误差 各色环表示意义如下: 第一条色环:阻值的第一位数字; 第二条色环:阻值的第二位数字; 第三条色环:10的幂数; 第四条色环:误差表示。 例如:电阻色环:棕绿红金, 第一位:1; 第二位:5;第三位:10的幂为2(即100); 误差为5%; 即阻值为:15×100=1500欧=1.5千欧=1.5K 还有精确度更高的“五色环”电阻,用五条色环表示电阻的阻值大小,具体如下: 第一条色环:阻值的第一位数字; 第二条色环:阻值的第二位数字; 第三条色环:阻值的第三位数字; 第四条色环:阻值乘数的10的幂数; 第五条色环:误差(常见是棕色,误差为1%) 接地电阻测量原理与方 法 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 接地电阻测量原理 梁子斌 对从事地电学工作,对接地电阻的概念并不陌生，然并非能完全理解。这里想跟大家聊聊其概念和测量原理。 1.接地电阻概念，接地装置在输变电工程中是个特殊的项目，属隐蔽工程。对新安装的接地装置，它包括埋入地中直接与大地接触的金属导体,或称接地体,以及连接接地体与电气设备接地部分的接地线。为了确保其是否符合设计或规程要求必须经过检验才能正式投入运行。接地电阻就是当有电流由接地体流入土壤中将呈现有电阻，这就是接地电阻。 接地电阻本质是由土壤产生的电阻，是接地装置泄放电流时表现出来的电阻。由高斯定理知道，在全空间中，一半径为Ｒ的导体球其接地电阻为 ，如在地表无限半空间中其接地电阻大一倍，埋在地下 某深度中，则在两者之间，对均匀介质，也可以解析得到。还有不同形状的接地体，圆盘形、棍形，环形等都有公式可以计算。 其等效电路如下图：其中Ｕ为接地体对大地零电位参考点的电位差，Ｉ为流过接地体的电流Ｕ/Ｉ即为接地电阻。 接地电阻测量原理 看视很简单，通过电压的电流的测量就可以得到电阻值，可实际上并不容易。试想想，在工作现场去哪能找到大地零电位的参考点那哎呀，有思路了，我们可以临时做一个啊，再做一个接地，可这临时的接地电阻值也不知道，我们可以知道这两个电阻之和，一个方程，两个位知数！好办，再加一个辅助接地电极，这样我们两两进行测量，三个方程，三个未知接地电阻，简单解方程就可以啦！呵呵，还不明白呀，看下面示意图。 各规格导体外径及线材偏心度计算 偏心度=最小厚度/平均厚度*100% 芯线平均厚度=（芯线外径-导体绞合外径）/2 绞合外径见上表。 外被平均厚度=（外被外径-屏蔽外径）/2 USB2.0编织线材屏蔽外径=芯线平均外径*2.3+0.1+4*编织丝单根外径 USB2.0缠绕线材屏蔽外径=芯线平均外径*23+0.1+2*缠绕丝单根外径 USB2.0铝箔线材屏蔽外径=芯线平均外径*2.3+0.1 导体规格 (AWG) 单支导体20℃ MAX. 绞合导体20℃ MAX. 我司常用导体 Ω/Kft Ω/Km Ω/Kft Ω/Km 规格 Ω/Kft Ω/Km 绞合外径 32 171.78 563.49 171.70 580.85 7/0.08 156.1 512.1 0.244mm 30 110.09 361.13 114.40 376.96 7/0.10 99.88 327.7 0.305mm 28 69.32 227.39 72.00 237.25 7/0.127 61.94 203.2 0.388mm 19/0.075 65.43 214.6 0.378mm 26 43.53 142.79 45.20 148.94 7/0.16 39.03 128 0.489mm 17/0.10 41.15 135 0.476mm 19/0.10 36.79 120.7 0.503mm 19/0.105 33.37 109.5 0.528mm 30/0.08 36.64 120 0.506mm 30/0.075 41.48 136 0.474mm 24 27.25 89.39 28.30 93.25 7/0.20 24.99 81.99 0.611mm 30/0.10 23.32 76.5 0.632mm 34/0.10 20.56 67.45 0.673mm 41/0.08 26.68 87.47 0.591mm 22 16.50 54.30 16.70 55.00 7/0.254 15.48 50.8 0.776mm 21 13.00 42.70 13.30 43.60 7/0.27 13.7 44.97 0.825mm 20 10.30 33.90 10.50 34.60 7/0.31 10.4 34.12 0.947mm 19 8.21 26.90 8.37 27.50 18 6.52 21.40 6.64 21.80 17 5.15 16.90 5.27 17.20 16 4.10 13.50 4.18 13.70 五环电阻的识别方法 色环颜色代表的数字：棕1、红2、橙3、黄4、绿5、蓝6、紫7、灰8、白9、黑0 色环颜色代表的倍率：棕*10、红*100、橙*1K、黄*10K、绿*100K、蓝*1M、紫*10M、灰*100M、白*1000M、黑*1、金*0.1、银*0.01 色环颜色代表的误差等级：金5%、银10%、棕1%、红2%、绿0.5%、蓝0.25%、紫0.1%、灰0.05%、无色20% 四环电阻的读法：前2位数字是有效数字，第3位是倍率，第四位是误差等级。 例如：棕红黑金12*1=12欧姆误差正负5% 红红橙银22*1K=22K 误差正负10% 黄紫黄金47*10K=470K 误差正负5% 五环电阻的读法：前3位数字是有效数字，第四位是倍率，第五位是误差等级。 第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字； 第三条色环：阻值的第三位数字； 第四条色环：阻值乘数的10的幂数； 第五条色环：误差(常见是棕色，误差为1%) 有些五色环电阻两头金属帽上都有色环，远离相对集中的四道色环的那道色环表示误 差，是第五条色环，与之对应的另一头金属帽上的是第一道色环，读数时从它读起，之后的第二道、第三道色环是次高位、次次高位，第四道环表示10的多少次方。四色环电阻误差为5-10%，五色环常为1%，精度提高。 熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。 记准记牢第三环颜色所代表的阻值范围，这一点是快识的关键。具体是： 金色：几点几Ω 黑色：几十几Ω 棕色：几百几十Ω 红色：几点几kΩ 橙色：几十几kΩ 黄色：几百几十kΩ 绿色：几点几MΩ 蓝色：几十几MΩ 从数量级来看，在体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；红橙\'、黄色是千欧级的；绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。（3）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百kΩ等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几kΩ的。（4）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5％；银色为10％；无色为20％。下面举例说明： 例1当四个色环依次是黄、橙、红、金色时，因第三环为红色、阻值范围是几点几kΩ的，按照黄、橙两色分别代表的数"4"和"3"代入,，则其读数为43 kΩ。第环是金色表示误差为5％。 标准接地电阻规范要求 一、规范值； 1、独立的防雷保护接地电阻应小于等于（≤）10欧； 2、独立的安全保护接地电阻应小于等于（≤）4欧； 3、独立的交流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧； 4、独立的直流工作接地电阻应小于等于（≤）4欧； 5、防静电接地电阻一般要求小于等于（≤）100欧。 6、共用接地体(联合接地)应不大于接地电阻1欧。 【避雷针的地线属于防雷保护接地，如果避雷针接地电阻和防静电接地电阻都是按要求设置的，那么就可以将防静电设备的地线与避雷针地线接在一起，因为避雷针的接地电阻比静电接地电阻小10倍，因此发生雷电事故时，大部分雷电将从避雷针地泄放，经过防静电地的电流则可以忽略不计。】 二、接地分三种 1、保护接地：电气设备的金属外壳，混凝土、电杆等，由于绝缘损坏有可能带电，为了防止这种情况危及人身安全而设的接地。1Ω以下。 2、防静电接地：防止静电危险影响而将易燃油、天然气贮藏罐和管道、电子设备等的接地。 3、防雷接地：为了将雷电引入地下，将防雷设备（避雷针等）的接地端与大地相连，以消除雷电过电压对电气设备、人身财产的危害的接地，也称过电压保护接地。 注意的是.三种接地要分离设置. 三、接地线的标识： 区分线别接地体规定 保护接地线黄绿双色线三种接地体间的距离必须大于20米 防静电接地线绿色线 防雷接地线镀锌圆钢 四、接地要求： 交流电气装置的接地应符合下列规定： 1 、当配电变压器高压侧工作于小电阻接地系统时，保护接地网的接地电阻应符合下式要求： R≤2000／I (12．4. 1-1) 式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)； I――计算用的流经接地网的人地短路电流(A)。 2、当配电变压器高压侧工作于不接地系统时，电气装置的接地电阻应符合下列要求： 1)高压与低压电气装置共用的接地网的接地电阻应符合下式要求，且不宜超过4Ω： R≤120／I (12．4．1-2) 2)仅用于高压电气装置的接地网的接地电阻应符合下 式要求，且不宜超过100,： 尺≤250／I (12．4．1-3) 式中 R――考虑到季节变化的最大接地电阻(Ω)；常用导体材料电阻率计算公式
色环电阻计算方法
电缆隧道接地电阻计算书
第四章 场效应管习题答案
接地网电阻计算公式
场效应管驱动电阻的经典计算方法
电阻阻值计算色环电阻识别及精度
接地电阻降阻方法
正确选取MOS管之四大法则
色环电阻识别与计算.
场效应管的选型及应用概览
电阻阻值计算色环电阻识别及精度
线圈电阻计算方法
色环电阻识别方法
接地电阻测量原理与方法
常用导体电阻偏心度计算方法
五环电阻的识别方法
接地电阻计算要求