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柵極柵極
多極電子管中最靠近陰極的一個電極。具有細絲網，或螺鏇線的形狀，有控制板極電流的強度，或改變電子管性能的作用電容是表征電容器容納電荷的本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量，叫做電容器的電容電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類，其中固定電容器又可根據所使用的介質材料分為雲母電容器、陶瓷電容器、紙/塑膠薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質結構。場效應管根據三極體的原理開發出的新一代放大元件，有3個極性，柵極，漏極，源極，它的特點是柵極的內阻極高，採用二氧化矽材料的可以達到幾百兆歐，屬於電壓控制型器件。場效應電晶體（FieldEffectTransistor縮寫(FET)）簡稱場效應管.由多數載流子參與導電,也稱為單極型電晶體.它屬於電壓控制型半導體器件.
特點
具有輸入電阻高（108～109Ω）、噪聲小、功耗低、動態範圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,現已成為雙極型電晶體和功率電晶體的強大競爭者.
場效應管可套用於放大.由於場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器.即金屬-氧化物-半導體型場效應管，英文縮寫為MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect-Transistor），屬於絕緣柵型。其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化矽絕緣層，因此具有很高的輸入電阻（最高可達1015Ω）。它也分N溝道管和P溝道管，符號如圖1所示。通常是將襯底（基板）與源極S接在一起。根據導電方式的不同，MOSFET又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指：當VGS=0時管子是呈截止狀態，加上正確的VGS後，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。耗盡型則是指，當VGS=0時即形成溝道，加上正確的VGS時，能使多數載流子流出溝道，因而“耗盡”了載流子，使管子轉向截止。
以N溝道為例，它是在P型矽襯底上製成兩個高摻雜濃度的源擴散區N+和漏擴散區N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內部連通，二者總保持等電位。圖1（a）符號中的前頭方向是從外向電，表示從P型材料（襯底）指身N型溝道。當漏接電源正極，源極接電源負極並使VGS=0時，溝道電流（即漏極電流）ID=0。隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當VGS大於管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時，N溝道管開始導通，形成漏極電流ID。MOS場效應管比較“嬌氣”。這是由於它的輸入電阻很高，而柵-源極間電容又非常小，極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電，而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓（U=Q/C），將管子損壞。因此了廠時各管腳都絞合在一起，或裝在金屬箔內，使G極與S極呈等電位，防止積累靜電荷。管子不用時，全部引線也應短接。在測量時應格外小心，並採取相應的防靜電感措施。下面介紹檢測方法。
1．準備工作測量之前，先把人體對地短路後，才能摸觸MOSFET的管腳。最好在手腕上接一條導線與大地連通，使人體與大地保持等電位。再把管腳分開，然後拆掉導線。
2．判定電極將萬用表撥於R×100檔，首先確定柵極。若某腳與其它腳的電阻都是無窮大，證明此腳就是柵極G。交換表筆重測量，S-D之間的電阻值應為幾百歐至幾千歐，其中阻值較小的那一次，黑表筆接的為D極，紅表筆接的是S極。日本生產的3SK系列產品，S極與管殼接通，據此很容易確定S極。
即金屬-氧化物-半導體型場效應管，英文縮寫為MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect-Transistor），屬於絕緣柵型。其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化矽絕緣層，因此具有很高的輸入電阻（最高可達1015Ω）。它也分N溝道管和P溝道管，符號如圖1所示。通常是將襯底（基板）與源極S接在一起。根據導電方式的不同，MOSFET又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指：當VGS=0時管子是呈截止狀態，加上正確的VGS後，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。耗盡型則是指，當VGS=0時即形成溝道，加上正確的VGS時，能使多數載流子流出溝道，因而“耗盡”了載流子，使管子轉向截止。
以N溝道為例，它是在P型矽襯底上製成兩個高摻雜濃度的源擴散區N+和漏擴散區N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內部連通，二者總保持等電位。圖1（a）符號中的前頭方向是從外向電，表示從P型材料（襯底）指身N型溝道。當漏接電源正極，源極接電源負極並使VGS=0時，溝道電流（即漏極電流）ID=0。隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當VGS大於管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時，N溝道管開始導通，形成漏極電流ID。MOS場效應管比較“嬌氣”。這是由於它的輸入電阻很高，而柵-源極間電容又非常小，極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電，而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓（U=Q/C），將管子損壞。因此了廠時各管腳都絞合在一起，或裝在金屬箔內，使G極與S極呈等電位，防止積累靜電荷。管子不用時，全部引線也應短接。在測量時應格外小心，並採取相應的防靜電感措施。
柵極電阻選擇
1、消除柵極振盪
絕緣柵器件(IGBT、MOSFET)的柵射（或柵源）極之間是容性結構，柵極迴路的寄生電感又是不可避免的，如果沒有柵極電阻，那柵極迴路在驅動器驅動脈衝的激勵下要產生很強的振盪，因此必須串聯一個電阻加以迅速衰減。
2、轉移驅動器的功率損耗
電容電感都是無功元件，如果沒有柵極電阻，驅動功率就將絕大部分消耗在驅動器內部的輸出管上，使其溫度上升很多。
3、調節功率開關器件的通斷速度
柵極電阻小，開關器件通斷快，開關損耗小；反之則慢，同時開關損耗大。但驅動速度過快將使開關器件的電壓和電流變化率大大提高，從而產生較大的干擾，嚴重的將使整個裝置無法工作，因此必須統籌兼顧。
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：
| IGBT 額定電流 (A) | Rg阻值範圍(Ω) |
| 50 | 10-20 |
| 100 | 5,6-10 |
| 200 | 3,9-7,5 |
| 300 | 3-5,6 |
| 600 | 1,6-3 |
| 800 | 1,3-2,2 |
| 1000 | 1-2 |
| 1500 | 0,8-1,5 |
不同品牌的IGBT模組可能有各自的特定要求，可在其參數手冊的推薦值附近調試。
2、柵極電阻功率的確定
柵極電阻的功率由IGBT柵極驅動的功率決定，一般來說柵極電阻的總功率應至少是柵極驅動功率的2倍。
IGBT柵極驅動功率 P＝FUQ，其中：
F 為工作頻率；
U 為驅動輸出電壓的峰峰值；
Q 為柵極電荷，可參考IGBT模組參數手冊。
例如，常見IGBT驅動器(如TX-KA101)輸出正電壓15V，負電壓-9V，則U=24V，
假設 F=10KHz，Q=2.8uC
可計算出 P=0.67w ，柵極電阻應選取2W電阻，或2個1W電阻並聯。
設定柵極電阻的其他注意事項
1、儘量減小柵極迴路的電感阻抗，具體的措施有：
a) 驅動器靠近IGBT減小引線長度；
b) 驅動的柵射極引線絞合，並且不要用過粗的線；
c) 線路板上的 2 根驅動線的距離儘量靠近；
d) 柵極電阻使用無感電阻；
e) 如果是有感電阻，可以用幾個並聯以減小電感。
2、IGBT 開通和關斷選取不同的柵極電阻
通常為達到更好的驅動效果，IGBT開通和關斷可以採取不同的驅動速度，分別選取 Rgon和Rgoff（也稱 Rg+ 和 Rg- ）往往是很必要的。
IGBT驅動器有些是開通和關斷分別輸出控制，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 上再並聯一個電阻和二極體的串聯網路，用以調節2個方向的驅動速度。
3、在IGBT的柵射極間接上Rge＝10－100K 電阻，防止在未接驅動引線的情況下，偶然加主電高壓，通過米勒電容燒毀IGBT。落木源驅動板常見型號上(如：TX-DA962Dx、TX-DA102Dx)已經有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。
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