聊一下IGBT驅(qū)動中的參考電位問題

** 前 言 **

01

大家好，今天聊一下IGBT驅(qū)動中的參考電位問題。我們都知道IGBT的驅(qū)動參考電平都是基于 器件自身的發(fā)射極 ，當柵極相對于發(fā)射極電位 超過閾值電壓時，器件就會開通 ， 小于閾值電壓后，器件就會關(guān)斷 。

這個道理相對比較簡單的，如果能理到這里也就明白為什么了三相兩電平逆變器門極驅(qū)動既可以采用四路隔離電源也可以采用六路隔離電源了（ 自舉懸浮除外 ），那如何站在系統(tǒng)的角度去理解呢？估計很多小伙伴沒有考慮過，今天我們結(jié)合NPC三電平拓撲來聊一下這個話題...

** 三電平門極跳變分析 **

02

在這里我們直接給出三電平的開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯：

如果站在系統(tǒng)的角度去看每個驅(qū)動的門極電壓，一定要 選擇一個參考電位 ，在這里我們選擇 負母線作為參考點 ，同時假設三電平的 半母線電壓為1000V，那****全母線電壓為2000V 。在分析時還要 先假定一個電流方向 ，首先以輸出電流為正進行分析，當電流向外流動時三電平T1-T4驅(qū)動門極電平（ 相對于負母線 ）如下圖所示：

與之對應的4個IGBT門極電壓如下表，在這里需要強調(diào)一下，門極電壓相對于發(fā)射極正負15V的跳變比IGBT開關(guān)導致的整個門極電壓相對于負母線的跳變小太多了，可忽略不計...

接下來，讓我們再看看電流方向為負的情況下的電平跳變過程：

與之對應的不通過狀態(tài)下的門極電壓如下表

過以上分析，相對于負母線T1管門極電壓在1000V、1500V、2000V之間跳變 ，T2門極電壓在0V、1000V、2000V之間跳變 ，T3管門極電壓在0V、500V、1000V之間跳變 ，T4管門極電壓保持0V不跳變。

分析到這里，大家可能想到了游樂場的跳樓機，T1門極驅(qū)動上的器件相當于地面上的人，估計很羨慕T2、T3、T4驅(qū)動板上的器件，因為它們****可以不斷的去感受電壓跳變帶來的刺激。