开尔文连接，是开尔文电桥的简化版，是由开尔文勋爵（威廉汤姆森）发明的一种桥式电路测量方法。

这种方法最初发明是用于测量小电阻，但现代工程师也经常用它来测量某些电源功率。

它的优越之处在于基本排除了测量信号走线对于阻值的干扰；并且对测量回路和激励源回路进行了解耦处理。后者在最近的电路中正在发挥越来越大的作用。

技术原理

开尔文电桥在现代电路中的一种经典应用如上图，与一般设计不同的地方在于它激励和测量是互相分开的，所以对于被测电阻的功率或者电流，可以只通过电压表的压值来计算得出。因为电压表阻抗很高，回路电流基本为0，对于电路的干扰基本可以忽略不计。

为什么这种情况下我们会认为电压表上显示的值就是电阻R两端的值呢？

因为是电路工作电流，所以会显著地比大，这时候电压表测出来的值就基本等于待测电阻R两端的电压。

上文介绍只是开尔文电桥的简化版，真正的开尔文电桥如下图：

原理如下图：

应用

抛开具体原理不谈，再想想开尔文连接的最大优点：它将测量和激励，也即控制和使用分开了。相应的，在类似的场景下，我们可以采用这种电路拓扑来提高电路的性能。

开关过程，其中影响开关速度的因素之一就是，在开关过程中，又会影响到。

具体的量化可以参考下面的公式。

因此，如何减轻甚至消除对于的影响，就变成了提升IGBT性能的关键。

前文提到过，开尔文连接的好处就是将激励和测量解耦，那么反过来应用开尔文电路，就可以将控制和使用解耦。

通过在IGBT上增加一个开尔文发射极，将控制和功率回路分隔开，能够提升开关效率。

虽然漏极电流还会在电感上产生电压，但该电压根本影响不到栅极驱动回路。栅极电流虽然也会在开尔文源极的杂散电感产生电压，但是这个电流和漏极电流还不是一个数量级，而且栅极电流变化较快的时候，器件还没有开通，因此这个电感对栅极驱动影响很小，可以忽略。

通过这种方式，可以将开关损耗降低15%~20%。更多的数据可以参考引用文档。

总结

上文中的设计只是开尔文电路从原理到应用的一种实现方式，将两部分相关联的电路进行解耦控制的思路是开尔文电路中最美妙的部分有，不知道有没有别的相关电路方案可以使用开尔文方式来实现呢……

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