一种IGCT器件功能型仿真模型制造技术

一种IGCT器件功能型仿真模型，属于集成门极换向晶闸管IGCT的仿真建模技术领域。通过不同电路元件的组合构成IGCT功能型仿真模型，包含控制信号延时子电路、稳态子电路、开通暂态子电路、关断暂态子电路等四个子电路，体现IGCT稳态工作特性、开通瞬态特性与关断瞬态特性。IGCT器件功能型仿真模型具有仿真速度快、仿真精度高、电路简单、易于实现、适用范围广等特点，可有效应用于IGCT开关瞬态特性研究及基于IGCT多电平变频器的系统级仿真电路。

A functional simulation model of IGCT device

【技术实现步骤摘要】
一种IGCT器件功能型仿真模型
本专利技术属于集成门极换向晶闸管IGCT的仿真建模
，尤其是涉及一种IGCT器件功能型仿真模型。
技术介绍
大容量电力电子变流装置在能源与电能变换中起着重要角色，广泛应用于冶金传动、西气东输、抽水蓄能、风力发电、船舶推进等领域。集成门极换向晶闸管IGCT作为门极换向晶闸管GTO的替代器件，由ABB公司于1997年专利技术，IGCT器件结构特点决定了其具有导通电流大、可承受耐压高、损耗低、可靠性高及结构紧凑等特点，逐渐成为大容量电力电子变流装置的主流器件。大功率电力电子器件应用时，需增加缓冲吸收回路吸收器件关断过程中的能量，以确保功率器件正常工作；功率器件开关瞬态特性的研究对于功率单元结构设计、变流装置控制等具有重要的指导意义。目前，功率器件开关瞬态特性的研究主要基于仿真平台，具有仿真速度快、精度高、适用范围广、易实现的功率器件仿真模型的建立是主要的难点。功率器件仿真建模的方法可分为功能型建模和物理模型建模。功能型建模通常只考察功率器件外部特性，不考虑其几何性质和内部物理过程，以简单的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGCT器件功能型仿真模型，其特征在于：IGCT器件功能型仿真模型包含两个输入端口、一个输出端口、四个功能子电路；两个输入端口包含门极控制信号G、电流流入端口A，一个输出端口为电流流出端口K，功能子电路包含控制信号延时子电路、稳态子电路、开通暂态子电路、关断暂态子电路；控制信号延时子电路输入为门极控制信号G、输出分别连接稳态子电路、开通暂态子电路、关断暂态子电路；稳态子电路输入为电流流入端口A、输出为电流流出端口K。/n

【技术特征摘要】
1.一种IGCT器件功能型仿真模型，其特征在于：IGCT器件功能型仿真模型包含两个输入端口、一个输出端口、四个功能子电路；两个输入端口包含门极控制信号G、电流流入端口A，一个输出端口为电流流出端口K，功能子电路包含控制信号延时子电路、稳态子电路、开通暂态子电路、关断暂态子电路；控制信号延时子电路输入为门极控制信号G、输出分别连接稳态子电路、开通暂态子电路、关断暂态子电路；稳态子电路输入为电流流入端口A、输出为电流流出端口K。


2.根据权利要求1所述的IGCT器件功能型仿真模型，其特征在于：控制信号延时子电路包含延时模块TD1、延时模块TD2，逻辑或门OR1、逻辑或门OR2，逻辑非门NOT1；
其中，门极控制信号G经延时模块TD1产生延时信号G1，延时信号G1经延时模块TD2产生延时信号G2，延时信号G1、延时信号G2经或门OR1产生信号G3，延时信号G1、信号G3经或门OR2产生IGCT开通控制信号Gon，开通控制信号Gon经非门NOT1产生IGCT关断控制信号Goff。


3.根据权利要求1所述的IGCT器件功能型仿真模型，其特征在于：稳态子电路包含三条支路：导通支路、关断支路、漏电流支路；
其中，导通支路由一个可控开关S1、一个电压控制电压源VCVS1、一个二极管VT0、一个电阻RT)、一个电流传感器Isen串联组成；关断支路由一个可控开关S2、一个电压控制电流源VCCS反向串联组成；漏电流支路由一个电阻R_slope组成；电压控制电压源VCVS1正端输入VA_CON，负端输入VK_CON；器件A、K两端经电压传感器Vsen输出VAK；电压控制电流源VCCS正端输入IA_CON，负端输入IK_CON。
开通控制信号Gon为S1的控制信号；关断控制信号Goff为S2的控制信号。


4.根据权利要求1所述的IGCT器件功能型仿真模型，其特征在于：开通暂态子电路由电压控制电压源VCVS2、电阻R1、电阻R2、可控开关S3、可控开关S4、可控开关S5、延时模块TD3、电容C1、逻辑与门AND1、逻辑非门NOT2、逻辑非门NOT3组成。
其中，电压控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培，王成胜，兰志明，杨琼涛，段巍，李凡，
申请(专利权)人：北京金自天正智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11