论文部分内容阅读
半导体器件是电力电子技术的基础,一种新型器件的诞生往往使整个电力电子行业的面貌发生巨大改观,促进电力电子技术飞速发展。绝缘栅双极晶体管(IGBT)综合了功率MOSFET和双极型功率晶体管的多项优点,因而在中大功率领域有着广泛的应用。但是,随着对IGBT高电压大容量越来越高的要求,IGBT电压和电流容量远远不能满足电力电子应用技术发展的需求。国内商用的高压大电流IGBT器件至今尚未出现,且现行的制造工艺远逊于国外,因此研制高电压大容量的IGBT迫在眉睫;再者,开关电路的效率主要取决于器件的功率损耗,且器件的功率损耗在实际应用中的的指导意义越来越突出,所以对于IGBT器件功率损耗的研究也是至关重要的。
计算机仿真以理论、数值计算方法和计算机为基础,通过运行具体仿真模型和分析计算机输出信息,来实现对真实系统设计结构的改善与优化。它作为一种强大的技术手段已被广泛应用于各种元器件设计中。
文中分析了电力电子器件的特点和发展趋势,详细分析了新型电力电子器件IGBT的结构、特性、开通关断机理及应用前景;着重以PSpice软件作为仿真平台,在PSpice环境下建立了IGBT器件的静态和动态模型,该模型具有足够的计算精度和计算速度,是掌握IGBT特性的有效工具。并详细分析了模型结构、参数配置和一些参数的求解过程,同时结合实际器件IRGB30860K型IGBT进行了对比,得出两者测试波形基本相吻合,数据几乎一致,由此证明了模型的正确性。另外,对所建IGBT器件模型的功率损耗进行了深入的分析与计算,将理论数据与实际器件IRGB30860K的数据相比较,也证明了模型的正确性和实用性。综上说明本论文所设计的IGBT模型业已达到了预期的设计指标,能够用于指导IGBT器件的试制和某些实际IGBT器件的结构、特性及其电路系统的研究。