1.模型参数提取

该节所分析的模型的主要参数为：开通各阶段等效输入电容值为C₁₁～C₁₄，关断各阶段等效输入电容值为C₂₁～C₂₄，晶体管电流放大系数为α，拖尾电流时间常数为τ。各参数的确定方法描述如下。

开通、关断各阶段的等效输入电容值与该阶段的持续时间紧密对应。设U_x为该阶段结束时的栅极电压，t_x为该阶段的持续时间，由开通关断过程的数学描述公式可计算出该阶段的等效输入电容值C_x。

不妨假设该阶段的栅极电压U_ge满足所对应的数学公式的变化规律（其他情况的解答类似），则C_x应满足：

式中，k₁、k₂、λ1和λ2的含义见前面的公式。该式是C_x的超越方程，可通过数值计算得到C_x的值。

参数α、τ可根据IGBT的关断电流特性获得。其中，α为拖尾初始电流与IGBT通态电流的比值，τ可近似取为

τ=T_t/4 （8-14）

式中 T_t——阳极电流拖尾时间。(www.daowen.com)

从参数确定过程可以看出，与物理模型相比，本模型的参数在IGBT工作状况变化时需要适当地调整。不过在实际使用中，IGBT的工作状况通常比较固定，这些参数变化范围不大，而且开通、关断各阶段的等效输入电容值反映了该阶段的持续时间，调整起来比较容易。

2.模型的实现

采用前面所使用的数学描述，在PSIM下实现上述的IGBT模型。模型分为结构和控制两个模块，如图8-3所示。

图8-3 PSIM下的IGBT模型

1）结构模块：在该模块中，用电压传感器和电流传感器采集IGBT的端电压和门极电流，并作为输入模型参数提供给控制模块使用；接受控制模块的输出，将其作为受控电压源或电流源的控制源，实现对IGBT门极电压和集电极电流的控制。该模块与图8-1的各阶段紧密对应。

2）控制模块：该模块接收结构模块和模型的参数，判断IGBT当前的工作状态，根据前面的公式计算当前工作状态下的门极电压U_ge和集电极电流I_c。此模块采用PSIM下的动态连接功能块（DLL模块）完成，它使用C语言编写程序代码，编译成动态连接文件，PSIM在每个仿真步长调用该动态连接文件。动态连接元件接受PSIM的输入变量，进行指定的运算，然后将输出运算结果返回至PSIM。