1中，各個(gè)開關(guān)均處于閉合狀態(tài)；電壓過沖段912中第一理 想開關(guān)Sti處于斷開狀態(tài)，第二理想開關(guān)8。2處于閉合狀態(tài)；電壓振蕩段913中，第一理想開 關(guān)5。1，第二理想開關(guān)St2均處于斷開狀態(tài)。
[0080] 如圖3所示，反并聯(lián)二極管部分的模型12包括W下元件：表示反并聯(lián)二極管正向 導(dǎo)通、反向截止特性的第二理想二極管Dd，表示二極管反向恢復(fù)特性的第四等效電容C4和 第五等效電容Cs，表示二極管反向恢復(fù)電流衰減速率的第二阻尼電阻Rte，在IGBT開通過程 中切換反并聯(lián)二極管等效電容的第Ξ理想開關(guān)5。3。
[0081] 反并聯(lián)二極管部分的模型12包含Ξ個(gè)相互并聯(lián)的支路，第二理想二極管Dd構(gòu)成 第一支路121，第二理想二極管Dd的陰極連接至IGBT的集電極，陽極連接至IGBT的發(fā)射極。 第四等效電容C4與第Ξ理想開關(guān)S。1串聯(lián)構(gòu)成第二支路122,第五等效電容Ce與第二阻尼 電阻氏5串聯(lián)構(gòu)成第Ξ支路123。
[0082] 第二理想二極管Dd的陰極連接至IGBT的集電極，第二理想二極管Dd的陽極連接 至IGBT的發(fā)射極。
[0083] 反并聯(lián)二極管部分模型的理想開關(guān)的閉合、斷開狀態(tài)為：在反并聯(lián)二極管開通瞬 態(tài)和反并聯(lián)二極管穩(wěn)態(tài)導(dǎo)通過程中，第Ξ理想開關(guān)St3處于閉合狀態(tài)；在反并聯(lián)二極管由正 向?qū)ㄞD(zhuǎn)為反向截止的關(guān)斷瞬態(tài)過程中，針對母線電流i。將該過程按時(shí)間順序分為兩段， 如圖7所示一一母線電流上升段914、母線電流振蕩段915,在母線電流上升段914中，第Ξ 理想開關(guān)St3處于閉合狀態(tài)，母線電流振蕩段915中，第Ξ理想開關(guān)8。3處于斷開狀態(tài)；在反 并聯(lián)二極管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，第Ξ理想開關(guān)St3處于斷開狀態(tài)。
[0084]IGBT模型中元件參數(shù)的抽取方法如下：
[0085] 步驟一：通過連接電阻性負(fù)載的IGBT單脈沖試驗(yàn)抽取IGBT正向?qū)ú糠帜Ｐ?1 的元件參數(shù)。試驗(yàn)電路如圖4所示，電路中包含待測IGBT元件1，IGBT驅(qū)動(dòng)電路4,電阻負(fù) 載3,可調(diào)直流穩(wěn)壓電源5,電路寄生電感2,電流電壓測試儀器9。電壓電流測量裝置9包 含示波器、電壓探頭、電流探頭等。
[008引待建模IGBT1與電阻負(fù)載3串聯(lián)，由可調(diào)直流穩(wěn)壓電源5供電，所述電壓電流測 量裝置9測量待建模IGBT1的集電極-發(fā)射極電壓V。。和集電極電流i。。
[0087]下面參考圖5所示的波形，說明IGBT正向?qū)ú糠帜Ｐ?1參數(shù)抽取具體方法：[008引 （1)抽取集電極-發(fā)射極等效電容基參數(shù)：
[0089] 將可調(diào)直流穩(wěn)壓電源5輸出電壓設(shè)定為待建模IGBT1最大安全工作電壓；通過 IGBT驅(qū)動(dòng)電路4向IGBT1 口極注入驅(qū)動(dòng)信號，使之開通關(guān)斷一次，由電壓電流測量儀器 9記錄IGBT關(guān)斷瞬態(tài)過程中的集電極-發(fā)射極電壓波形V。。901和電流波形i。902,W及 IGBT關(guān)斷前、穩(wěn)定導(dǎo)通時(shí)的集電極電流I。。。,;根據(jù)電壓上升段911的波形，計(jì)算該段對應(yīng)的 集電極-發(fā)射極等效電容基該參數(shù)與電流波形i。902、電壓波形V。。901、IGBT轉(zhuǎn)移 導(dǎo)納Gm、IGBT口極電壓闊值Vth相關(guān)，
[0090]
(1)
[0091] 其中，t。是所述電壓上升段的起始時(shí)刻，t1是所述電壓上升段的終止時(shí)刻，V。。。是 t擁刻的集電極-發(fā)射極電壓，V。61是t擁刻的集電極-發(fā)射極電壓。
[0092] (2)計(jì)算待進(jìn)行EMI預(yù)測的工況下的IGBT集電極-發(fā)射極等效電容：
[009引調(diào)整可調(diào)直流穩(wěn)壓電源5的輸出電壓，使之等于待進(jìn)行EMI預(yù)測的工況的母線電 壓，通過IGBT驅(qū)動(dòng)電路向IGBT口極注入驅(qū)動(dòng)信號，使之開通關(guān)斷一次，由電壓電流測量儀 器測量集電極-發(fā)射極電壓波形V。。901和電流波形i。902,記錄IGBT關(guān)斷前、穩(wěn)定導(dǎo)通時(shí) 的集電極電流值I。，計(jì)算集電極-發(fā)射極電壓上升段等效電容。。1，
[0094]
巧
[0095] 根據(jù)電流i。902在電壓過沖段912的波形，計(jì)算該段對應(yīng)的集電極-發(fā)射極等效 電谷Cce2，
[0096]
巧
[0097]其中，ti是所述電壓過沖段的起始時(shí)刻，12是所述電壓過沖段的終止時(shí)刻，V。61是 t擁刻的集電極-發(fā)射極電壓，V。62是t財(cái)刻的集電極-發(fā)射極電壓。
[0098] 根據(jù)電壓V。。901在電壓振蕩段913的振蕩頻率計(jì)算該段對應(yīng)的集電極-發(fā)射極 等效電容。。3，
[0099]
…
[0100]其中，f胃。是電壓振蕩段913的電壓振蕩頻率，可W用電壓電流測試裝置9測出； Lpgtgi是電路寄生電感，可W用電感測試儀、LCR表、阻抗分析儀等設(shè)備測量得到。
[0101](3)根據(jù)集電極-發(fā)射極等效電容計(jì)算所述IGBT正向?qū)ú糠帜Ｐ?1的元件參 數(shù)Ci、C2和C3，
[01 0引Ci=Ccel-Cce2
[0103] C2=Cce2-Cce3 (5)
[0104] 〔3二Cce3
[0105](4)根據(jù)電壓振蕩段913的電壓振蕩衰減時(shí)間計(jì)算第一阻尼電阻Rt3，
[0106]
(6)
[0107] 其中，t2是所述電壓振蕩段913的起始時(shí)刻，13是所述電壓振蕩段913的終止時(shí) 刻。
[0108] (5)所述表示IGBT導(dǎo)通損耗的電阻Rv，可W通過查閱IGBT元器件的數(shù)據(jù)手冊獲 得，如果數(shù)據(jù)手冊未提供此參數(shù)，模型中可W不包含此元件，或令此元件值為0.
[0109] 步驟二：通過連接電感性負(fù)載的IGBT雙脈沖試驗(yàn)抽取反并聯(lián)二極管部分模型12 的元件參數(shù)。試驗(yàn)電路如圖6所示，電路中包含待建模IGBT1，IGBT驅(qū)動(dòng)電路4,輔助測量 IGBT7,電感負(fù)載8,可調(diào)直流穩(wěn)壓電源5,電路寄生電感6,電流電壓測試儀器9。電壓電流 測量裝置9包含示波器、電壓探頭、電流探頭等。
[0110] 待建模IGBT1與電感性負(fù)載8并聯(lián)后與輔助測量IGBT7串聯(lián)，由可調(diào)直流穩(wěn)壓 電源5供電，所述電壓電流測量裝置測量輔助測量IGBT7的集電極-發(fā)射極電壓V。。和母 線電流ibus，其中，所述母線電流在與輔助測量IGBT發(fā)射極連接的主電路處測量。
[0111] 下面參考圖7所示的波形，說明反并聯(lián)二極管部分模型12參數(shù)抽取具體方法：
[0112] (1)計(jì)算母線電流上升等效頻率：
[0113] 調(diào)整可調(diào)直流穩(wěn)壓電源5的輸出電壓，使之等于待進(jìn)行EMI預(yù)測的工況的母線電 壓，通過IGBT驅(qū)動(dòng)電路4驅(qū)動(dòng)輔助測量IGBT7導(dǎo)通，使母線電流ibus904從0開始上升， 當(dāng)母線電流ibus904達(dá)到進(jìn)行EMI預(yù)測的工況所對應(yīng)的母線電流Ibu,m時(shí)，通過IGBT驅(qū)動(dòng)電 路4先關(guān)斷再迅速開通輔助測量IGBT7,測量輔助測量IGBT7第二次開通瞬態(tài)過程中的母 線電流ibus904,計(jì)算母線電流上升段914的母線電流ib。. 904波形等效頻率fu，
[0114]
(7)
[011引其中，tf是IGBT7第二次開通過程中母線電流從10%Ibusm上升到90%Ibusm所用 時(shí)間長度。
[0116] (2)計(jì)算母線電流上升段914和電流振蕩段915的反并聯(lián)二極管等效電容母線電 流上升段914反并聯(lián)二極管等效電容。。4，
[0117]
巧）
[Om] 其中Lpg,g2是所述雙脈沖實(shí)驗(yàn)電路的寄生電感值，可W用電感測試儀、LCR表、阻抗 分析儀等設(shè)備測量得到。
[0119] 母線電流振蕩段915中反并聯(lián)二極管的等效電容C。。^
[0120]
巧）
[0121] (3)根據(jù)反并聯(lián)二極管等效電容計(jì)算所述反并聯(lián)二極管部分模型的等效電容參數(shù) C4和Cs，
[0122] C4=C,,4-Cee5
[0123] C5=CceS
[0124] (4)計(jì)算表示二極管反向恢復(fù)電流衰減速率的第二阻尼電阻Rts，
[0125]
(11)
[0126]其中，te是母線電流振蕩段915的起始時(shí)刻，15是母線電流振蕩段915的終止時(shí) 刻。