[发明专利]一种SiC IGBT器件行为模型建立方法

权利要求书

1.一种SiCIGBT器件行为模型建立方法，其特征在于，包括如下步骤：

S110，预先确定SiCIGBT器件在给定栅射极电压下的若干个离散的集射极电压值和对应的集电极电流值；基于所述给定栅射极电压下的待求集电极电流对应的集射极电压在所述离散的集射极电压值之间的相邻关系，采用线性插值方式确定所述待求集电极电流值；

基于所述给定栅射极电压下的待求集电极电流对应的集射极电压在所述离散的集射极电压值之间的相邻关系，采用线性插值方式确定所述待求集电极电流值，具体为：

利用待求集电极电流值的集射极电压在所述若干个离散的集射极电压值中相邻的两个集射极电压值、所述相邻的两个集射极电压值对应的相邻两个集电极电流值，以及所述待求集电极电流值的集射极电压，采用线性插值方式确定所述待求集电极电流值；公式如下：

其中，i_O,x为给定栅射极电压下的待求集电极电流值，v_CE,x为待求集电极电流值对应的集射极电压值，v_CE,m和v_CE,m+1为v_CE,x相邻的离散的集射极电压值，i_O,m和i_O,m+1为相邻的离散的集射极电压值对应的相邻两个集电极电流值；下标x表示集射极电压为任意，下标m和m+1表示离散的集射极电压和对应集电极电流的序号；

S120，利用预先拟合的SiCIGBT器件在给定集射极电压下的集电极电流与栅射极电压的二次多项式，确定该给定集射极电压下不同的栅射极电压对应的集电极电流值；

S130，基于步骤S110确定不同栅射极电压下的集射极电压和集电极电流对应的多条关系曲线；根据待求集电极电流对应的集射极电压值和栅射极电压值与所述多条关系曲线的对应关系，以及步骤S120给定集射极电压下不同的栅射极电压对应的集电极电流值确定任意集射极电压和任意栅射极电压下的集电极电流值；

S140，利用SiCIGBT器件动态开关波形对应的寄生电容的位移电流和寄生电容两端的电压变化率确定SiCIGBT器件的寄生电容值；通过将寄生电容两端的电压经过时间常数小于阈值的RC充放电回路工作来提取其两端的电压变化率；

S150，利用两个级联的放电电路分别模拟SiC IGBT器件关断后集电极电流的下降过程和拖尾过程；

S160，利用步骤S130预先确定若干个离散温度条件下任意集射极电压和任意栅射极电压下的集电极电流值；基于所述若干个离散温度条件下任意集射极电压和任意栅射极电压下的集电极电流值确定任意温度、任意集射极电压以及任意栅射极电压下的集电极电流值。

2.根据权利要求1所述的SiCIGBT器件行为模型建立方法，其特征在于，所述预先拟合的SiCIGBT器件在给定集射极电压下的集电极电流与栅射极电压的二次多项式，具体为：

i_O,y＝A+B·v_GE+C·v_GE²

其中，i_O,y为给定集射极电压下不同栅射极电压对应的集电极电流值；A，B和C均为在给定集射极电压条件下的二次多项式系数，下标y表示栅射极电压为任意，v_GE为栅射极电压。

3.根据权利要求2所述的SiCIGBT器件行为模型建立方法，其特征在于，据待求集电极电流对应的集射极电压值和栅射极电压值与所述多条关系曲线的对应关系，以及步骤S120给定集射极电压下不同的栅射极电压对应的集电极电流值确定任意集射极电压和任意栅射极电压下的集电极电流值，具体为：

其中，i_O,xy为任意集射极电压和任意栅射极电压下的待求集电极电流值，i_O,x,n和i_O,x,n+1是所述待求集电极电流值对应的栅射极电压在所述多条关系曲线中相邻的两个栅射极电压值对应的集电极电流值，下标n和n+1表示所述相邻的两个栅射极电压对应的集电极电流值和集射极电压值的关系曲线的序号；i_O,n和i_O,n+1分别是在所述相邻的两个栅射极电压值对应的关系曲线上，集射极电压与所述待求集电极电流值对应的集射极电压值相同时的集电极电流值。