[实用新型]IGBT模拟器件、电平模拟电路及三电平仿真平台

说明书

本实用新型公开了一种IGBT模拟器件、电平模拟电路及三电平仿真平台，所述IGBT模拟器件包括光耦器件和第一二极管，所述光耦器件的发光二极管的阳极为IGBT的栅极，所述光耦器件的发光二极管的阴极用于接地。所述光耦器件的集电极与所述第一二极管的阴极连接，且连接节点构成IGBT的漏极；所述光耦器件的发射极与所述第一二极管的阳极连接，且连接节点构成所述IGBT的源极。本实用新型能够解决IGBT用于初期算法调试平台造价较贵的问题。

技术领域

本实用新型涉及电路仿真技术领域，特别涉及一种IGBT模拟器件、电平模拟电路及三电平仿真平台。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)的高输入阻抗和GTR(电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大，MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

现有技术中，典型的三电平拓扑采用4只IGBT与两只二极管构成一相桥臂，通过控制不同的IGBT开通关断，来获得不同的输出电压，可以实现负载电压在三种电平之间的任意切换。并通过三个三电平相回路并联，构成三相三电平拓扑结构，该拓扑结构在光伏、储能、风电等领域得到了广泛的应用。

目前，为了方便工程师进行三电平算法的调试，在实验室内通常会搭建实验平台。现有的实验平台有实物平台和仿真平台两种方式。而三电平算法的调试平台的硬件系统整体开发周期长，但是为了开发三电平算法的相关软件，必须先完成整体三电平调试平台的设计。现有三电平调试平台必须包括12路隔离驱动电路设计、IGBT保护电路、模块母排设计以及母线电容设计等，从而导致开发三电平调试平台的周期特别长，并且专用的隔离驱动电路设计和模块母排等造价较高，同时由于相关驱动回路数量众多，单独调试任一电路模块的周期也较长，会严重影响软件人员进度。

另外，用IGBT制作的配套实物平台成本极高，IGBT模块、电容、叠层母排及驱动核等各个部件成本都很高，如果实验室用实物来做初期算法调试平台，成本非常高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种IGBT模拟器件，旨在解决现有的IGBT用于初期算法调试平台造价较贵的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种IGBT模拟器件，所述IGBT模拟器件包括光耦器件和第一二极管；

所述光耦器件的发光二极管的阳极为IGBT的栅极，所述光耦器件的发光二极管的阴极用于接地；所述光耦器件的集电极与所述第一二极管的阴极连接，且连接节点构成IGBT的漏极；所述光耦器件的发射极与所述第一二极管的阳极连接，且连接节点构成所述IGBT的源极。

优选地，所述光耦器件耐压值为70V-100V，工作电流范围为50-100mA。

优选地，所述光耦器件为光耦继电器。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种电平模拟电路，所述电平模拟电路包括供电电源、第一稳压模块、第二稳压模块、第三稳压模块、第四稳压模块、第一续流模块、第二续流模块、第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、第三控制信号输入端、第四控制信号输入端及如上所述的IGBT模拟器件，所述IGBT模拟器件的数量为四个，且分别为第一晶体管器件、第二晶体管器件、第三晶体管器件和第四晶体管器件，所述供电电源包括第一输出端、第二输出端和第三输出端；

所述第一稳压模块的输入端为所述电平模拟电路的第一控制信号输入端，所述第一稳压模块的输出端与所述第一晶体管器件的受控端连接；