基于漂移扩散模型方程的IGCT电路模型

• 作者: 周亚星 孔力 王佳蕊
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 集成门极换流晶闸管 电路模型 双极扩散方程 漂移扩散模型 介电弛豫时间 德拜长度
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 大功率电力电子与智能输配电|High-power Electrical Electronics and Intelligent Transmission and Distribution
• 页码范围: 118-128
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20200302002

摘要

现有基于双极扩散方程(ADE)的功率半导体器件模型只能准确描述准中性区载流子分布,应用于高压器件建模时精度有限.提出一种基于漂移扩散模型(DDM)的集成门极换流晶闸管(IGCT)电路模型的建模方法以提高模型精度.通过分析发现,求解变量数量级相差较大,以及由高掺杂浓度决定的特征参数是影响模型特性的主要因素.由此,通过边界高掺杂区域的解析建模、简化基区求解的边界条件以及应用移动网格法求解DDM提高了模型的稳定性和计算速度.最后,IGCT双脉冲测试仿真与实验对比结果表明在仿真耗时接近的前提下,该方法相对于现有基于ADE模型可以更好地仿真器件在关断振荡以及穿通时的特性.