IGBT數(shù)值分析模型及其在NPC三電平變換器損耗分析中在應(yīng)用.pdf

1、近些年，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。PSpice、MATLAB等模擬軟件模型庫(kù)內(nèi)的功率器件模型通常不能直接用于對(duì)功率器件模擬。物理和功能性兩類(lèi)模型在建立IGBT模型時(shí)被廣泛的采用。但這兩種模型的計(jì)算量大，參數(shù)調(diào)整難。許多模型沒(méi)有考慮溫度對(duì)參數(shù)的影響，模型的準(zhǔn)確度難以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本文從IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其原理出發(fā)，給出了一種新穎簡(jiǎn)便的IGBT建模方法。本文主要內(nèi)容分為以下三個(gè)方面：
　

2、　 首先，對(duì)基礎(chǔ)理論部分作了介紹。具體闡述了本論文的研究背景，并且對(duì)IGBT的發(fā)展現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要概括。主要描述了IGBT結(jié)構(gòu)的演變歷程、工作原理及基本特性，并對(duì)IGBT的基本結(jié)構(gòu)和等效電路結(jié)構(gòu)作了詳細(xì)的對(duì)比分析。
　　 其次，結(jié)合廠商提供的特性曲線和特征參數(shù)，考慮溫度效應(yīng)的影響，推導(dǎo)計(jì)算出IGBT內(nèi)部主要參數(shù)，建立了IGBT的PSpice模型。對(duì)該模型在單IGBT回路中進(jìn)行仿真，并檢驗(yàn)了溫度對(duì)IGBT的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的影響。

3、將該模型應(yīng)用于NPC三電平變換器仿真模型進(jìn)行仿真和三電平變換器損耗研究。功率器件(包括IGBT和二極管)在工作時(shí)要產(chǎn)生損耗，包括通態(tài)和開(kāi)關(guān)損耗。針對(duì)大多數(shù)仿真軟件忽視外界溫度對(duì)器件特性參數(shù)的影響，進(jìn)而影響仿真計(jì)算器件損耗，本文在建模中考慮了此點(diǎn)，所建模型參數(shù)可根據(jù)溫度方便修改，因此仿真和實(shí)驗(yàn)的對(duì)比性更高。
　　 最后，建立了三電平變換器平臺(tái)并實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的損耗值與仿真計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，分析了影響損耗的內(nèi)在因素。根據(jù)仿真、