IGBT電力電子系統(tǒng)多時(shí)間尺度動(dòng)態(tài)性能的建模與分析.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步和電力電子器件的快速發(fā)展，IGBT正向著高開關(guān)頻率、大功率密度方向邁進(jìn)。而IGBT開關(guān)頻率的急劇增加將導(dǎo)致其輸出電流變化率非常大，其動(dòng)態(tài)過程的時(shí)間尺度從ms級(jí)上升到μs級(jí)直至ns級(jí)，使得此時(shí)瞬態(tài)電磁過程具有小時(shí)間尺度的特征。
　　為了解決現(xiàn)有模型不完全適用于小時(shí)間尺度電力電子系統(tǒng)瞬態(tài)性能分析與計(jì)算的不足，本文建立IGBT電力電子系統(tǒng)小時(shí)間尺度動(dòng)態(tài)特性數(shù)值分析的三維電磁場-電路耦合計(jì)算模型，并提出其求解的迭

2、代計(jì)算方法。首先，為精確描述小時(shí)間尺度下IGBT內(nèi)部瞬態(tài)電磁場及其分布規(guī)律，提出的IGBT本體三維有限元模型考慮了位移電流、趨膚效應(yīng)和引線鄰近效應(yīng)等復(fù)雜因素的影響;其次，為考慮極小時(shí)間尺度下線路中雜散參數(shù)的電磁效應(yīng)，本文采用高階雜散參數(shù)電路模型，以多段等效電路模擬雜散參數(shù)的影響，同時(shí)采用諧態(tài)電磁場數(shù)值分析計(jì)算方法提取模型參數(shù)以考慮趨膚效應(yīng)等的影響;再次，基于IGBT內(nèi)部電磁暫態(tài)過程的分析，提出了一種改進(jìn)的IGBT電路模型;最后，為兼顧計(jì)