一种制造技术

本说明书提出一种

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT开通瞬态集射极电压的确定方法及装置


[0001]本说明书属于绝缘栅双极型晶体管电压监测
，尤其涉及一种
IGBT
开通瞬态集射极电压的确定方法及装置
。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极型晶体管
(IGBT)
开通瞬态过程是
IGBT
从关断向导通变化的过程，导通瞬态过程中，
IGBT
集电极电流快速增大，集射极电压逐渐减小
。
通过分析集射极电压，可以进一步得到开通过程中的损耗功率，有利于采取合理措降低施损耗功率，提升
IGBT
的使用寿命
。
[0003]在现有技术中，可以利用电压测量仪器测量得到开通瞬态的集射极电压
。
但是，在实际生产中利用携带探头的电压测量仪器测量集射极电压操作不便，可能会对正常生产造成影响
。
[0004]针对上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0005]本说明书提供了一种
IGBT
开通瞬态集射极电压的确定方法及装置，能够根据目标晶体管的栅极电压快速计算出集射极电压，能够避免直接测量集射极电压导致的操作不便的问题
。
[0006]本说明书实施例的目的是提供一种
IGBT
开通瞬态集射极电压的确定方法，包括：
[0007]构建目标电路；其中，所述目标电路包括绝缘栅双极型晶体管
、
续流二极管；所述续流二极管包括续流二极管芯片；
[0008]确定所述绝缘栅双极型晶体管的中间参数；并根据所述中间参数
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流；
[0009]根据所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压；
[0010]根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压
。
[0011]进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述确定所述绝缘栅双极型晶体管的中间参数；并根据所述中间参数
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，包括：
[0012]按照如下算式，确定所述绝缘栅双极型晶体管的中间参数以及集电极电流：
[0013][0014]其中，
i
C
表示绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，
λ
表示中间参数，
u
GE
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，
U
T
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，
α
pnp
表示绝缘栅双极型晶体管的传输因子，
μ
n
表示绝缘栅双极型晶体管的电子迁移率，
w1表示绝缘栅双极型晶体管的沟道宽度，
c
ox
表示绝缘栅双极型晶体管的沟道电容，
L
表示绝缘栅双极型晶体管的沟道长度
。
[0015]进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压，包括：
[0016]根据所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，确定所述续流二极管电流；
[0017]根据所述续流二极管电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压
。
[0018]进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述续流二极管电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压，包括：
[0019]按照如下算式，确定所述续流二极管芯片的集射极电压：
[0020]u
F,chip
＝
U
F0
+R
on
·
i
F
[0021]其中，
u
F,chip
表示续流二极管芯片的集射极电压，
U
F0
表示续流二极管芯片的导通电压阈值，
R
on
表示续流二极管芯片的导通电阻，
i
F
表示续流二极管电流
。
[0022]进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压，包括：
[0023]根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，得到所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值；
[0024]根据所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压
。
[0025]进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，得到所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值，包括：
[0026]按照如下算式，得到所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值：
[0027][0028]其中，
u
s
表示目标电路的回路寄生电感器件的电压值，
L
s
表示目标电路的回路寄生电感值，
i
C
表示绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，
t
表示时间，
λ
表示中间参数，
u
GE
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，
U
T
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，
α
pnp
表示绝缘栅双极型晶体管的传输因子
。
[0029]进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压，包括：
[0030]按照如下算式，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压：
[0031][0032]其中，
u
CE
表示绝缘栅双极型晶体管的集射极电压，
U
DC
表示直流电容电压，
u
F,chip
表示续流二极管芯片的集射极电压，
u
s
表示目标电路的回路寄生电感器件的电压值，
U
F0
表示续流二极管芯片的导通电压阈值，
R
on
表示续流二极管芯片的导通电阻，
I
L
表示负载电流，
λ
表示中间参数，
u
GE
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，
U
T<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
IGBT
开通瞬态集射极电压的确定方法，其特征在于，包括：构建目标电路；其中，所述目标电路包括绝缘栅双极型晶体管
、
续流二极管；所述续流二极管包括续流二极管芯片；确定所述绝缘栅双极型晶体管的中间参数；并根据所述中间参数
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流；根据所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压；根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述绝缘栅双极型晶体管的中间参数；并根据所述中间参数
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，包括：按照如下算式，确定所述绝缘栅双极型晶体管的中间参数以及集电极电流：其中，
i
C
表示绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，
λ
表示中间参数，
u
GE
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，
U
T
表示绝缘栅双极型晶体管的栅极电压阈值，
α
pnp
表示绝缘栅双极型晶体管的传输因子，
μ
n
表示绝缘栅双极型晶体管的电子迁移率，
w1表示绝缘栅双极型晶体管的沟道宽度，
c
ox
表示绝缘栅双极型晶体管的沟道电容，
L
表示绝缘栅双极型晶体管的沟道长度
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压，包括：根据所述绝缘栅双极型晶体管的集电极电流，确定所述续流二极管电流；根据所述续流二极管电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述续流二极管电流，确定所述续流二极管芯片的集射极电压，包括：按照如下算式，确定所述续流二极管芯片的集射极电压：
u
F,chip
＝
U
F0
+R
on
·
i
F
其中，
u
F,chip
表示续流二极管芯片的集射极电压，
U
F0
表示续流二极管芯片的导通电压阈值，
R
on
表示续流二极管芯片的导通电阻，
i
F
表示续流二极管电流
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压，包括：根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，得到所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值；
根据所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值
、
所述续流二极管芯片的集射极电压，确定所述绝缘栅双极型晶体管的集射极电压
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述绝缘栅双极型晶体管的栅极电压，得到所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值，包括：按照如下算式，得到所述目标电路的回路寄生电感器件的电压值：其中，
u
s
表示目标电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁文迁，宋鹏，李雨，李永东，胡应宏，季一润，卢毅，槐青，彭兆伟，杨敏祥，袁茜，黄晓乐，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：