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本帖最后由 松山归人 于 2021-4-27 10:12 编辑 详情见附件 作为一名电力电子硬件工程师,我们在做测试时,经常会遇到一些比较“奇怪”的波形。说奇怪主要是因为这些波形要么非常难看,各种振荡,要么很难分析,搞不清楚具体原因,有时候这些测试能整到你怀疑人生。 对于这些“奇怪”波形,一部分是由于测量原因造成的,有些确是实实在在的波形。分析不透的根本原因是我们对电磁学知识理解不够深入,事实上任何一个波形都可以被科学的解释。为了让大家少走弯路,从网络上找了一些比较有代表性的波形,给大家解读一下具体的机理,如果大家有比较好的素材也可以提供给我,免费帮大家分析分析! 案例: 图1所示的IGBT门极开通电压尖峰是怎么回事?
图1a IGBT门极开通尖峰 图1b IGBT门极开通尖峰 机理分析: IGBT门极驱动的等效电路如图2所示: 图2. IGBT驱动等效电路 IGBT开通瞬间门极驱动回路相当于一个RLC串联回路,其中: Rg为驱动电阻Rg,ext和内部电阻Rg,int之和; Cg为IGBT输入电容Cies,门极电容Gge和米勒电容Cgc之和; Lg为门极驱动回路的寄生电感Ls1。 数学可描述为二阶微分方程: IGBT开通过程的理想波形如图3所示,开通瞬态门极电压尖峰主要发生在开通延迟阶段(图中未画出门极电压尖峰)。 file:///C:Users万红AppDataLocalTempksohtmlwpsB4FD.tmp.png 图3.IGBT开通理想波形 这个时候IGBT还没有开通,由于开通瞬态IGBT输入电容相当于短路,因此门极电流Ig快速上升至峰值电流,随后门极电容会逐渐被充电至开启阈值电压Vge,th,米勒平台Vgep,最后到Vcc,门极电流也逐渐减小至0。 开通瞬态门极电流的上升速率dIg/dt是非常快的,可以达到几十ns,一般情况下驱动推挽电路的上管开通速度越快,门极电阻越小,di/dt就会越大,因此尖峰也会越高。 搞清楚机理后,大家就应该知道这个尖峰对IGBT是没有什么影响的,只是内部寄生电感上的尖峰,实际上此时IGBT真实的门极电压Vge为0。 开通的时候存在电压尖峰,关断的时候也会存在,道理同上。大家仔细看一下图1b中绿色的门极关断波形,也会发现一个下垂的小尖峰。
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