用于IGBT模块动态电热耦合仿真的损耗模型优化

刘　任　唐　波　孙　睿　吴　卓　江浩田

(三峡大学 电气与新能源学院， 湖北 宜昌　443002)



用于IGBT模块动态电热耦合仿真的损耗模型优化

刘任唐波孙睿吴卓江浩田

(三峡大学 电气与新能源学院， 湖北 宜昌443002)

摘要：绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块动态电热耦合仿真分析的关键问题是损耗模型的准确建立．本文减少通态损耗模型线性近似处理次数，并根据产品数据手册拟合获取驱动电压对损耗的影响函数，从而对现有基于数据手册的损耗模型进行优化．在通态损耗模型中，将最大、最小典型温度下的损耗用电流的多项式进行拟合，利用线性插值的方法得到任意温度下的通态损耗，并考虑了驱动电压的影响．提出的损耗模型相比于现有基于数据手册的损耗模型，精度平均提高了9.21%，且使用工况更为广泛．

关键词：IGBT模块；动态电热耦合仿真；损耗模型；线性插值；多项式拟合

0引言

由于IGBT模块的电学特性与热学特性存在着较强的耦合关系，因此，作为能够真实反映IGBT模块工作特性的动态电热耦合仿真成为了国内外学者研究的热点[1]．IGBT模块的动态电热耦合仿真运用到了损耗模型、传热模型和电网络模型．其中，损耗模型是模块电学特性与热学特性联接的枢纽，故该模型的准确建立是IGBT模块动态电热耦合仿真首先需要解决的关键问题[2]．

IGBT的损耗模型可以划分为物理模型和行为模型两大类．其中，物理模型建模过程较为复杂、参数提取比较困难，且系统级仿真时……