[发明专利]一种IGCT电路模型、硬驱动电路模型及建模方法

权利要求书

1.一种IGCT电路模型，其特征在于，包括至少两个并联设置的GCT单元，所述GCT单元包括：

第一晶体管，第一端连接所述GCT单元的第一极，第二端连接所述GCT单元的第二极，控制端连接所述GCT单元的第一极；

第二晶体管，第一端连接所述GCT单元的第二极，第二端连接所述第一晶体管的控制端，控制端连接所述第一晶体管的第二端；

开关管，第一端连接于所述第一晶体管的控制端与所述第二晶体管的第二端之间，第二端连接于所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的控制端之间，控制端连接所述GCT单元的门极；

第一等效电阻，串接于所述第二晶体管的控制端和所述GCT单元的第二极之间；

第二等效电阻，串接于所述第一晶体管的控制端与所述GCT单元的第一极之间；

第三等效电阻，一端连接于所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的控制端之间，另一端连接于所述第一晶体管的控制端与所述第二晶体管的第二端之间；

等效电容，并联于所述第三等效电阻的两端；

其中，所述第一晶体管的导通电平与所述第二晶体管的导通电平极性相反。

2.根据权利要求1所述的IGCT电路模型，其特征在于，所述IGCT电路模型包括两个所述GCT单元，且两个所述GCT单元的门极对应连接、第一极对应连接、第二极对应连接。

3.根据权利要求2所述的IGCT电路模型，其特征在于，所述开关管为N型MOS管，且所述N型MOS管的开启时间小于0.1µs。

4.根据权利要求1所述的IGCT电路模型，其特征在于，所述等效电容为所述GCT单元的中心阻断结的势垒电容。

5.根据权利要求1所述的IGCT电路模型，其特征在于，所述第一等效电阻为所述GCT单元的门极区等效电阻；

所述第二电阻为所述GCT单元的透明阳极区等效电阻；

所述第三等效电阻为所述GCT单元的断态特性等效电阻。

6.一种IGCT硬驱动电路模型，其特征在于，包括多个并联设置的硬驱动电路单元，所述硬驱动电路单元包括：

权利要求1-5任一项所述的GCT单元，且所述GCT单元的第一极连接所述硬驱动电路单元的阳极，所述GCT单元的门极连接所述硬驱动电路单元的门极；

门极接触电阻，一端连接所述GCT单元中开关管的第二端，另一端连接所述GCT单元中第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的控制端的公共连接端；

分布电感，一端连接所述GCT单元的第二极，另一端连接所述硬驱动电路单元的阴极；

阴极接触电阻，串接于所述GCT单元的第二极和所述分布电感之间；

延时电容，第一端连接所述GCT单元中开关管的第二端，第二端连接所述硬驱动电路单元的阴极；

延时电阻，第一端连接所述GCT单元的门极，第二端连接所述GCT单元中开关管的第二端。

7.一种IGCT电路模型建模方法，用于建立权利要求1-5任一项所述的IGCT电路模型，其特征在于，包括：

根据GTO电路模型建立单个GCT单元的晶体管-电阻等效电路；

引入一表征所述GCT单元的中心阻断结势垒电容的等效电容，以基于所述晶体管-电阻等效电路建立晶体管-电阻-电容等效电路；

引入一表征IGCT的关断特征的开关管，以基于所述晶体管-电阻-电容等效电路建立单个GCT单元的等效电路模型，其中，所述开关管连接于所述GCT单元的门极和阴极之间；

将两个所述GCT单元进行并联，得到IGCT电路模型。