本帖最后由 松山归人 于 2021-4-27 10:12 编辑
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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：
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）。
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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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