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绝缘栅双极型晶体管感性负载关断下电压变化率的建模与仿真研究

谭骥 朱阳军 卢烁今 田晓丽 滕渊 杨飞 张广银 沈千行

绝缘栅双极型晶体管感性负载关断下电压变化率的建模与仿真研究

谭骥, 朱阳军, 卢烁今, 田晓丽, 滕渊, 杨飞, 张广银, 沈千行
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-19
  • 修回日期:  2016-04-27
  • 刊出日期:  2016-08-05

绝缘栅双极型晶体管感性负载关断下电压变化率的建模与仿真研究

  • 1. 中国科学院微电子研究所, 北京 100029;
  • 2. 江苏物联网研究发展中心, 无锡 214135
  • 通信作者: 朱阳军, zhuyangjun@ime.ac.cn
    基金项目: 

    国家重大科技专项(批准号:2013ZX02305-005-002)、国家自然科学基金(批准号:51490681)和省院合作高技术产业化专项资金项目(批准号:2016SYHZ0026)资助的课题.

摘要: 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)多用于感性负载下的电力电子线路中. 这导致了在器件关断过程中集电极电压上升阶段时集电极电流仍然保持在额定电流值,从而造成大量的能量损耗. 集电极电压的上升过程可以看作是栅极电流对集电极与栅极之间的电容(即米勒电容)充电的过程. 本文提出一种解析模型,通过计算米勒电容值随时间的变化来预测IGBT在关断过程中集电极电压值的变化. 在对米勒电容的计算上,不仅考虑了电容值与其端电压之间的依赖关系,同时也考虑到关断过程中耗尽区存在的大量载流子对电容值的影响,使得模型更加准确. 最后,运用数值计算仿真软件对绝缘栅双极型晶体管的关断过程进行了模拟,对本文提出的模型进行了验证. 仿真结果与模型计算结果显示出良好的一致性.

English Abstract

参考文献 (13)

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