基于pspice的igbt宽频等效电路模型-研究

《基于pspice的igbt宽频等效电路模型-研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、华北电力大学硕士学位论文摘要IGBT作为柔性直流换流系统的核心设备，结合了高压大电流晶闸管制造技术与集成电路微细工艺技术，具备良好的综合性能。它集功率MOSFET与双极型晶体管BJT的优点于一体，是以N沟道MOSFET作为输入极，PNP晶体管作为输出极的单向达林顿管，具有高速开关、低驱动功率和低开关损耗等优点。由于IGBT阀的高频动作，使其产生的高频干扰远远大于传统直流换流阀，可达数十兆赫兹。这种高幅值、快速变化的电压和电流是其周围环境的主要电磁骚扰源。文中分析介绍了IGBT的结构，工作原理，静态特性和动态特性，其次着重讨论了PSPICE软件的功能、特点及几种元器件的

2、PSPICE模型。本文以IGBT等效电路为基础，采用复合模型建模思路结合参数灵敏度关系建立了IGBT宽频等效电路模型，并利用PSPICE软件对IGBT稳态、动态模型进行了特性仿真和数据分析。且把特性仿真曲线与厂家提供的特性曲线进行比较，计算了它们的误差值，计算结果表明本文所建立的IGBT宽频等效电路模型是较准确有效的。另外，在已建IGBT动态模型基础上，利用开关暂态仿真波形分析了IGBT电磁骚扰频谱，再对TO360NB25A型实际IGBT进行了电磁骚扰试验。最后利用IGBT开通、关断仿真波形分析计算了IGBT开关功率损耗，同时给出了计算能量损耗的流程，计算结果与TO3

3、60NB25A型实际IGBT的数据进行比较，再一次证明了本文所建模型的有效性。关键词：绝缘栅晶体管；宽频等效电路模型；参数灵敏度；电磁骚扰；功率损耗I华北电力大学硕士学位论文AbstractAsthecoreequipmentofflexibleDCconvertersystem,IGBTcombinestheproductiontechnologyofhigh-voltage,large-currentthyristorandmicroprocesstechnologyoftheintegratedcircuit,whichhasexcellentcomprehen

4、siveperformance.BasedontheNchannelMOSFETasinputandPNPtransistorasoutputelectrode,itisone-waydarlingtontubewhichsetstheadvantageofpowerMOSFETandbipolartransistorBJTinone.Ithashigh-speedswitching,lowdriving-powerandlow-switchingloss,etc.Thehighfrequencyinterferenceproducedbythefastswitchi

5、ngactionsofIGBTvalveisfarbiggerthaninterferenceofthetraditionalDCconvertervalve,whichisuptotensofmegahertz.Thishigh-amplitude,rapid-changekindofvoltageandcurrentarethemainsourcesofelectromagneticinterferenceintheenvironment.Thestructure,workingprinciple,thestaticanddynamiccharacteristic

6、sofIGBTwasintroducedinthispaper,andthefocuswastakeonthefunctions,thecharacteristicsofPSPICEsoftwareandthePSPICEmodelsofseveralcomponents.BasedontheequivalentcircuitofIGBT,theIGBTwidebandequivalentcircuitmodelwasestablishedbycombiningwiththecompositemodelandthesensitivityofparameters.The

7、characteristicssimulationandthedataanalysisofthesteady,dynamicmodelofIGBTwasmadeusingPSPICEsoftware.Atthesametimethecharacteristiccurveofsimulationwerecomparedwiththecurveprovidedbythemanufacturer,andtheerrorwascalculated.ItisconcludedthattheIGBTwidebandequivalentcircuitmodelbu