电力电子电路计算机辅助设计中的器件模型.pdfVIP

维普资讯 《电力电子技术》1991年第 2期 电力电子电路计算机辅助设计中的器件模型 DeviceModelingforCAD ofPowefElectronicsCircuits 陕西机械学院 膏 ■ 魁旭末 陈治明 擒翼t讨论了采用 SPICE—1分析电力 电予 电路 中的器件横型 。提 出了简单实甩的晶暇管堆开 关模型和GTO模型。舟绍 了电力半导体器件横型参数 的提取方法，经在 PC—XT机上对 电力整汽 电 路进行摸拟得到 了验证。 Abstract。In this papertthe device modelsused in power electronics circuit arc discussedbylxteansof SPICE—Iand practicalsimplified thyristor quasi—switching modeland GT0 modelareproposed．How to selectthe parametersof powersemlcon- ductordevice mod e1 isde*cribed． Simulation ofpowerrectifiercircuitis verified on a PC—XT computer． 关蕾词。电力 电子器件 电路 计算机模拟 模型 一 、 弓J曹 1．是闸管 (SCR)模型 在 电力 电子 电路的设计中，理论计算 比较 SCR是电力电子线路中最常用的半导体器 繁琐且很难得到准确的计算结果，设计效率也 件，对它的模拟可根据要求在 以下几种模型中 低 。美国加州大学开发 的 SPICE-I模 拟 程 进行选择。 序，可使定量分析简化，大大提高设计效率。 (1)双三报管模型 图la示出SCR的双兰 尤其是它可以进行傅里叶分析，因而很适合应 极管模型 。它将SCR等效为npn和pnp两个管 用于电力 电子 电路的分析 。采用 SPICE-I对 子的复合。在 SPICE-I中，可用两个双极型 整机在装配前进行优化模拟，可 以实现最佳设 晶体管的模型卡和 电阻卡组成一个子 电路来表 计和降低产品成本。 示。其中，两个三报管模型参数的选定非常重 在用 SPI(m—I对 电力电子 电路 的分 析 要，否则不能反映SCR的真实 电特性。为此， 中，关键问题是确定电力 电子器件的等效电路 采嗣了将 sPIcE_I与相应的模型参数提取程 模型和模型参数下面就此 问题进行讨论。 序结合使用的方法。 =、电力半导体器件的模型 在任何电路模拟程序中，半导体器件的电 口l 特性都是由模型来体现的。模螫的确定和模型 参数的选取直接影响到模拟的精度。在 SPICE — I中没有现成的电力半导体器件模型 卡， 只 有MOS、JFET和双极型晶体管的模型卡，其 中双极型晶体管 采 用 的是 GummuI-Pooh模 哿 型 …，如何利用 G-P模 型建立和派生出能够 图 l 反映电力半导体器件电特性的模型结构和模型 (a)双三极管模型 参数，对能否将 SPICE—I应用于电力电子线 (b)修正的双兰撅管