[发明专利]一种电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数的获取方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子器件技术领域，具体涉及一种电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数的获取方法。

背景技术

随着功率变换技术的不断发展,以电力电子开关器件为主的功率变换器应用越来越广泛，在研制这些功率变换器实际电路之前常需要进行电路特性仿真，以准确掌握所设计电路的性能。为了能够得到精准的仿真结果，对于电路及器件精确的仿真模型建立显的至关重要。开关器件的建模是电路仿真的最关键部分，其开关器件高频模型中最难确定的是其寄生的高频参数。

电力电子开关器件的一般参数可以通过厂家提供的器件说明书获得，但是器件说明书上的参数并不能完全准确反映其高频特性，甚至有些寄生参数根本无法获得，因此电子开关器件模型不能够准确反映实际开关器件的高频特性，系统电路的仿真结果也就不能准确反映实际电路的性能。这就使得仿真结果对实际研发的指导作用大大降低，从而使得研制过程出现返工，使得制作周期变长，制作成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数的获取方法，克服了现有技术中的电子开关器件模型不能准确反映实际开关器件的高频特性造成的对实际研发指导作用差的技术问题。

本发明所采用的技术方案是，一种电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数的获取方法，采用如下系统：其包括实际测试电路，实际测试电路包括第一直流电压源，其正极连接有第一开关器件，负极连接有第一负载，在第一直流电压源和开关器件之间设置有第一端口，在第一直流电压源和负载之间设置有第二端口；第一端口连接有第一模拟数字转化器，第二端口连接有第二模拟数字转化器；第一模拟数字转换器和第二模拟数字转换器连接有计算机数据处理系统；

电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数的获取方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将激励源输入至实际测试电路的第一开关器件；

步骤2：第一模拟数字转化器和第二模拟数字转化器分别采集实际测试电路中第一端口的对地EMI信号U_a1和第二端口的对地EMI信号U_a2，并将其传送至计算机数据处理系统；

步骤3：计算机数据处理系统处理传送过来的第一端口的对地EMI信号U_a1和第二端口的对地EMI信号U_a2，得到实际测试电路的差模EMI信号U_a差模和共模EMI信号U_a共模，实现实际测试电路的共差模EMI信号的分离；

步骤4：求取共模EMI信号U_a共模分频段的平均值，依次记为：x¹,x²,...,x³⁰；

步骤5：求取差模EMI信号U_a差模分频段的平均值，依次记为：y¹,y²,...,y³⁰；

步骤6：通过pspice仿真软件搭建仿真电路，其中包括第二开关器件，即为电力电子开关器件IGBT高频模型，其包括如下寄生参数：基极-集电极间电容C_gc、基极-发射极间电容C_ge、集电极-发射极间电容C_ce、对地电容C_cg和C_eg、寄生电感L_r；

步骤7：结合实际测试电路的差模EMI信号U_a差模和共模EMI信号U_a共模，采用粒子群算法迭代优化步骤6中仿真电路的电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数C_gc,C_ge,C_ce,L_r,C_cg,C_eg的值；

步骤8，输出得到的电力电子开关器件IGBT高频模型寄生参数C_gc,C_ge,C_ce,L_r,C_cg,C_eg的最优值。

本发明的特点还在于，

步骤3中实际测试电路的共差模EMI信号的分离的具体方法如下；