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题名基于电参数的IGBT开关瞬态过程耦合关系分析
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作者
李雨泽
张秀敏
袁文迁
宋鹏
季一润
焦超群
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机构
北京交通大学电气工程学院
国网冀北电力有限公司电力科学研究院
柔性直流输电运维检修技术国家电网公司实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1252-1263,共12页
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基金
国家自然科学基金(52377001)
国家电网公司总部科技项目(5500-202114133A-0-0-00)。
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文摘
IGBT开关瞬态电流变化过程包括开通电流上升过程和关断电流下降过程,由于功率器件的非线性特征及其与电路参数的紧密耦合,造成瞬态过程电磁现象复杂。重点研究了瞬态过程电压电流参数的耦合规律,分析了耦合关系对IGBT工作特性的影响。首先,分析了IGBT内寄生PIN结构、集射极电压对栅极控制模型的影响。其次,基于栅极控制模型的分析,提出集电极电流的拟合次数应考虑电流变化过程持续时间及计算场景,二次及以下多项式拟合可近似描述集电极电流波形并开展功率损耗分析,但不适于电流变化率和感应电压分析。再次,比较了开通和关断过程计算所得回路寄生电感值的差异,提出了不同过程计算回路寄生电感的适用范围及FWD封装寄生电感的计算方法。最后,分析了瞬态过程栅极电压和集射极电压的耦合关系,提出了通过栅极电压估计集射极电压的状态监测方法并进行了实验验证。
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关键词
栅极电压
集射极电压
电流上升过程
电流下降过程
寄生电感
耦合关系
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Keywords
gate voltage
collector-emitter voltage
current rising process
current dropping process
parasitic inductance
coupling relationships
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分类号
TN322.8
[电子电信—物理电子学]
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