考虑温度依赖性的场截止型IGBT解析瞬态模型

如今，场截止（FS）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）（FS IGBT）已成为中高功率应用 IGBT 市场的主流产品。FS IGBT 的广泛应用使得人们对该器件进行快速准确的仿真有了强烈需求。本文提出了一种用于 FS IGBT 的解析瞬态模型。基于对 FS IGBT 开关行为的深入理解，推导了开关瞬态时 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$V_{\text{ce}}$</tex-math></inline-formula> 和 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$I_{c}$</tex-math></inline-formula> 的完整解析表达式。确定并建模了依赖于低端 IGBT 结温 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$T_{j1}$</tex-math></inline-formula> 和高端 IGBT 结温 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$T_{j2}$</tex-math></inline-formula> 的关键器件特性。为了提取模型参数，提出了基于实验和数据手册的参数提取方法。在各种测试条件下对额定电压为 600 V 和 1200 V 的 FS IGBT 进行了双脉冲测试。对仿真结果和实验结果进行了比较，二者吻合良好。