[发明专利]一种热电耦合IGBT模块暂态模型建立方法有效
| 申请号： | 201510147622.1 | 申请日： | 2015-03-31 |
| 公开（公告）号： | CN106156379B | 公开（公告）日： | 2019-07-19 |
| 发明（设计）人： | 于弘洋;陆振刚;潘冰;周飞;荆平;王瑞琪;赵成勇;徐延明;许建中;宋方方 | 申请（专利权）人： | 国家电网公司;国网智能电网研究院;国网山东省电力公司电力科学研究院;华北电力大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 | 代理人： | 徐国文 |
| 地址： | 100031 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种热电耦合IGBT模块暂态模型建立方法，包括：建立IGBT模块开关暂态模型；建立IGBT平均功耗模块；建立IGBT平均热阻模块；建立IGBT热电耦合模块；根据所述模块建立热电耦合IGBT模块暂态模型。本发明提供的技术方案不仅可以实现电路仿真中IGBT模块的各种运行状态，而且可以在纳秒级小步长下模拟IGBT模块的电压电流尖峰、拖尾电流、米勒平台、二极管反向恢复等开关暂态特性并考虑温度损耗等热学特性对器件参数的影响，模拟热电耦合特性。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 热电 耦合 igbt 模块 模型 建立 方法 | ||
【主权项】：
1.一种热电耦合IGBT模块暂态模型建立方法，其特征在于：包括：建立IGBT模块开关暂态模型；建立IGBT平均功耗模块；建立IGBT平均热阻模块；建立IGBT热电耦合模块；根据所述模块建立热电耦合IGBT模块暂态模型；所述IGBT平均功耗模块包括开通功耗、关断功耗和通态功耗；假设占空比为δ，流过IGBT模块的电流为正弦信号：iC＝ICM*sinα，随着载波频率的提高，导通损耗减小，半周期内总的导通损耗不变，半周期内IGBT的通态功耗为：![]()
其中α为电流相角，VCE为IGBT模块两端电压，VCEN和ICN为数据手册上额定电压和额定电流，VCE0为门槛电压，ICM为正弦信号幅值；设tr和tf分别为器件的上升和下降时间，f为开关频率，得到所述正弦信号一个周期开通功耗为：![]()
同理可得一个周期内的关断损耗：![]()
由叠加原理，总的开关损耗功率为开通关断功耗的和:P2＝(EON+EOFF)×f由上述分析可得，在假设条件下，一个IGBT总的功耗为:![]()
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