考虑热学特性的高压IGBT模块暂态模型

• 作者: 周飞 徐延明 许建中 赵成勇
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: IGBT模块 高电压 开关暂态 热学特性 反向恢复
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 直流输电及大功率电力电子
• 页码范围: 2215-2223
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20160713024

摘要

为准确描述高压柔性直流输电技术中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块中IGBT与二极管的开关暂态、热学特性及其关系,提出了一种考虑热学特性的高压IGBT模块暂态模型.该模型包括IGBT模块暂态模型和热学特性模块,采用机理推导、电气等效等方法,无需提取器件底层参数和求解复杂半导体方程,大大减少了计算量.在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建模型测试电路与SABER通用模型,与实验测量结果进行对比分析,以验证模型有效性.结果表明,所提出的模型不仅可以实现电路仿真中IGBT模块的各种运行状态,还可以在小步长下模拟其电压电流尖峰、拖尾电流、Miller平台、二极管反向恢复等开关暂态特性,并考虑了温度损耗等对器件参数的影响.因此,该模型可用于柔性直流输电系统仿真、电磁干扰和损耗分析及控制策略等方面的研究.