PiN型二极管反向恢复特性的场路耦合分析方法研究

摘要：

随着大容量、高频化电力电子系统的应用日益广泛,功率器件将面临来自高温、复杂电磁环境等方面的挑战,融合器件与电路中多方面因素的建模与分析方法成为该领域的研究难点.现有的等效电路建模法侧重于器件的电压与电流,半导体物理场建模与分析侧重于表征器件内部载流子浓度、温度等参数的动态分布情况.如何考虑换流回路与器件内部场效应的共同影响并分析相互关系,成为完善半导体器件建模研究工作的重要环节.通过数值计算实现了半导体物理场与换流回路的组合,阐述了基于场路耦合特性的电力电子装置半导体器件综合分析方法.重点论述了场路耦合分析的边界条件设定机理与信息交互的实现等方面内容,并应用于PiN二极管反向恢复特性的建模.对1 200 V/40 A的IGBT反并联二极管的反向恢复过程进行仿真与实验验证,参考经验公式与模型的对比结果,验证了该方法对分析器件结温与换流回路杂散电感等参数综合影响的有效性.

关键词：PiN二极管、反向恢复、场路耦合、半导体器件建模

分类号：TM564(电器)

资助基金：台达电力电子科教发展计划;国家自然科学基金项目

在线出版日期：2020-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：6-11,20