理论教育 IGCT功能型模型简介

IGCT功能型模型简介

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:IGCT是高压大容量变换器中功率器件代表之一。本节仅以一个实际IGCT功能型模型为范例进行分析。首先结合8.1节中给出的表8-1~表8-3来说明IGCT建模方法的选取。在表8-1中并没有提到IGCT,主要是因为IGCT的诞生比较晚,还缺乏完善的模型资料和文献。

IGCT功能型模型简介

IGCT是高压大容量变换器中功率器件代表之一。由于其诞生较晚,相对于IGBT,所建立的模型也相对较少。本节仅以一个实际IGCT功能型模型为范例进行分析。

首先结合8.1节中给出的表8-1~表8-3来说明IGCT建模方法的选取。在表8-1中并没有提到IGCT,主要是因为IGCT的诞生比较晚,还缺乏完善的模型资料和文献。但从前面章节分析的IGCT结构和工作原理可知,一般认为IGCT具有GTO和IGBT两者的优点,或者从另一个角度讲,它是体外实现的MCT,从中可以看出在IGCT器件中几乎涉及到了所有的基本物理现象,所以在IGCT建模发展初期,功能型模型成为一种合理的选择。

但这并不意味着其他方法不能使用,在表8-2中的集总电荷模型法也是一种具有代表性的方法,已经有研究将这种方法用于IGCT建模中;而数值求解法跟器件内部设计存在紧密联系,也有研究将这种方法用于IGCT建模中。无论是集总电荷模型还是数值求解方法都跟IGCT的内部结构有密切关系,参数求解困难,计算速度较慢。同时也必须注意到,IGCT一诞生就面向高压大容量变换器的应用,在这类变换器中,电力半导体器件的处理能力远达不到人们所期望的水平,所以往往结合其他变换器技术进行使用,比如多电平技术、器件串并联技术等,也就是说基于IGCT的大容量变换器往往具有较复杂的电路和机械结构,在这样的变换器仿真中,集总电荷模型和数值求解方法都存在一定的困难。(www.daowen.com)

虽然在基本仿真方法的综合评比中,功能型模型的方法不是最好的,但是考虑到其不需要考察IGCT复杂的内部结构,计算速度快,参数确定简单等特性非常适合变换器仿真的要求,相对于目前已有的集总电荷模型和数值求解模型而言,功能型模型更具有通用性和灵活性。这种模型的缺点是精确度较差,但是在电路辅助设计和系统特性分析中,其精确度已经能够发挥相当的作用。

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