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Parametri di simulazione del processo dinamico Estrazione del modello fisico del diodo di potenza PIN
Jan 27, 2018

1 Idea di base e metodo per l'estrazione dei parametri del diodo di alimentazione PIN

Il principio dell'identificazione dei parametri del diodo di potenza è mostrato in Figura 5. In questo metodo, i parametri tecnici interni dei diodi di alimentazione PIN come oggetto, utilizzando strumenti di modellazione avanzati Saber software per la simulazione dinamica di [15] sul modello fisico e stabilito il trasmissione dati tra Sabre e Matlab di SaberLink, la forma d'onda di simulazione in Matlab. Rispetto alle forme d'onda sperimentali, i parametri del modello fisico diodi nel modello Sabre sono ottimizzati dall'algoritmo di genetica quantistica e si ottengono i parametri chiave che influenzano le caratteristiche dinamiche dei diodi.

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1.2 Parametri tecnici di base del diodo di alimentazione PIN

La precisione della simulazione del sistema elettronico di potenza dipende dal modello del dispositivo selezionato. Di solito il modello a semiconduttore è una selezione di modelli comportamentali, senza considerare la struttura fisica dei dispositivi elettronici di potenza interna e il meccanismo operativo, ma il dispositivo a semiconduttore è destinato a una "scatola nera", attraverso la formula empirica o il metodo della tabella di ricerca per descrivere il comportamento dei dispositivi elettrici. Questo tipo di modello è più preciso nel descrivere le caratteristiche di stato stazionario dei dispositivi elettronici di potenza, ma l'effetto non è ideale quando si descrivono le caratteristiche transitorie dei dispositivi elettronici di potenza.


In questo documento, le caratteristiche dinamiche del diodo di alimentazione PIN sono simulate dal software Sabre con elevata precisione del modello. PIN Il modello a diodi Sabre è il modello fisico completo della struttura fisica dei semiconduttori e il meccanismo interno del diodo basato sull'equazione analitica, considerando il meccanismo interno dell'effetto di immagazzinamento della carica e l'effetto di riscaldamento elettrico dei dispositivi ad alta potenza, può essere una descrizione più completa e accurata della concentrazione del vettore di diodi e del comportamento elettrico. In relazione al modello fisico nella seconda parte di Sabre, i principali parametri fisici del diodo di alimentazione PIN sono mostrati nella Tabella 1.

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1.3 Simulazione del processo di recupero inverso del diodo di alimentazione PIN

Poiché il processo dinamico del diodo di potenza comprende il processo di recupero in avanti e di recupero inverso due, il processo di recupero inverso comprende il cambiamento della regione di carica spaziale può anche riflettere la grande distribuzione dell'elemento portante durante l'iniezione, quindi le caratteristiche di recupero inverso dei diodi di alimentazione PIN per ottimizzare l'estrazione di parametri fisici chiave. La figura 6 è il circuito utilizzato per la simulazione dinamica e il test

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Nella figura 6, VDC è una sorgente di tensione, VGG è una sorgente di segnale di impulso di controllo del polo di gate e IL è la corrente iniziale del circuito di diodi. Lo stato stazionario, IGBT in stato off, IC è zero, il diodo passa attraverso il diodo IL; quando VGG applica VT sulla base di IGBT, IGBT di conduzione, IL di IGBT VDC, applica una tensione inversa sul diodo VAK, immette il processo di ripristino inverso diodo, tramite la guida positiva per diventare blocco inverso. Il circuito è modellato e simulato in Sabre e si ottiene la forma d'onda di corrente e tensione di recupero inversa del diodo PIN. La forma d'onda viene trasmessa a Matlab e confrontata con i dati sperimentali della forma d'onda.