IGBT模型仿真研究

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近年来电力电子技术的迅猛发展促进了半导体功率器件的发展,计算机仿真技术的不断进步大大降低了电力电子技术的研发成本,提高了效率。计算机仿真的关键为器件的建模。IGBT为新型电力电子器件,通用仿真软件中(如Pspice)没有它的仿真模型,所以建立Pspice仿真模型对于电路仿真具有重要的实际意义。本文首先介绍了IGBT的工作特性,为IGBT的建模打下理论基础,并从半导体基本方程入手,导出IGBT的数理模型。IGBT数理模型具有一定的复杂性,有些方程含有逻辑控制条件,而Pspice不能实现逻辑关系,为了把它等效为Pspice ABM模型,本文通过数学方法把方程中的逻辑关系进行等效,实现了IGBT数理模型的Pspice等效,扩大了数理模型的应用范围。本文通过模拟IGBT工作特性,采用组合的方法建立了IGBT Pspice简化模型,方便了电路仿真的需要。通过仿真比较,验证了模型的有效性。数理模型的Pspice实现满足了相当的精度要求,适用于要求较高的场合。简化模型也实现了一定的精度要求,适合电路级的仿真。
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