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基于二维电荷分布的IGBT建模与分析

Modeling and Analysis of IGBT Based on Two-Dimensional Charge Distribution

作者 Qi Li · Xianwen Cui · Yonghe Chen · Jian Ye · Shi Cheng · Li Guan
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年11月
技术分类 功率器件技术
技术标签 IGBT 功率模块 可靠性分析 多物理场耦合
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 IGBT SPICE模型 电荷分布 PNP组件 PIN组件 瞬态分析 电力电子
语言:

中文摘要

本文提出了一种基于二维电荷分布的增强型IGBT模块物理SPICE模型。该模型精确描述了IGBT在静态导通和瞬态条件下的横向电荷分布,准确表征了IGBT内部的PNP和PIN组件特性,提升了对器件动态行为的仿真精度。

English Abstract

This article presents an enhanced physical SPICE model for insulated gate bipolar transistor (IGBT) modules, grounded in a two-dimensional charge distribution. The model accurately delineates the lateral charge distribution under both static conduction and transient conditions, providing a precise representation of the PNP and PIN components of the IGBT. The improved model more effectively describ...
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SunView 深度解读

IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该二维电荷分布模型能更精准地模拟IGBT在复杂工况下的开关损耗与瞬态特性,有助于提升阳光电源逆变器产品的效率优化设计。同时,该模型对器件内部物理过程的深度解析,可辅助研发团队在产品设计阶段进行更精确的热管理与可靠性评估,对于优化PowerStack等大功率储能系统的功率模块设计、提升系统在高频开关条件下的整体性能具有重要的工程参考价值。