Behawioralny model tranzystora IGBT

• Autorzy: Turzyński M. , Chrzan P.

Warianty tytułu

EN

Behavioural model of IGBT transistor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rezultaty prac nad uniwersalnym modelem tranzystora bipolarnego z izolowaną bramką (IGBT), przydatnym w symulacjach układów energoelektronicznych wymagających odwzorowania stanów ustalonych i dynamicznych. Rozważono behawioralny model IGBT w układzie klasycznym z nieliniowymi aproksymacjami pojemności pasożytniczych. Eksperymentalne testy modelu modułu IGBT typu CM200DY-24A (Mitsubishi) przeprowadzono w układzie przerywacza szeregowego.

EN

This paper presents results on modelling of the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) for simulation of power electronics systems requiring adequacy both in steady-state and in switching conditions. The behavioural IGBT model in classic representation with nonlinear parasitic capacitances approximation is considered. Experimental validation of the model of IGBT module type CM200DY-24A (Mitsubishi) is performed during switching cell operation.

Słowa kluczowe

PL

szerokopasmowe modelowanie; IGBT; symulacja komputerowa

EN

IGBT; broadband modelling; computer simulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 2
• Strony: 87--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab., wykr., schem.

Twórcy

autor

Turzyński M.

autor

Chrzan P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych, ul. G.Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Iwan K., Turzyński M., Chrzan P. J. Szerokopasmowy model uogólnionego modelu łącznika energoelektronicznego, materiały konferencyjne SENE’05,T.1, Łódź (2005), 157-162
• [2] Szczęsny R., Komputerowa symulacja układów energoelektronicznych, PAN Komitet Elektrotechniki, Wyd. Politechniki Gdańskiej (1999)
• [3] Elwarraki, E.; Sabiri, A., Behavioural and Electrothermal Modelling of the IGBT for Circuits Simulation, Electronics, Circuits and Systems, 2007. ICECS (2007). 14th IEEE International Conference, 11-14 Dec. 2007, 90- 93
• [4] Bäßler M., Kanschat P., Umbach F., Schaeffer C.: 1200V IGBT4 -High Power- a new Technology Generation with Optimized Characteristics for High Current Modules. http://www.infineon.com
• [5] Eckel H.G. , Bak ran M. M.: Robustness and turn-off losses of high voltage IGBT, 12th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE 2007, Aalborg.
• [6] Mi W., Extraction des parametres et domaine de validité du modele d’un composant de puissance, PhD These, L’Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (2002)
• [7] Sheng K., Williams B.W., Finney S.J.: A Review of IGBT models, IEEE Trans. on Power Electr., Vol. 15, (2000), 1250-1266
• [8] Hefner A.R.: Modeling buffer layer IGBT’s for circuit simulation, IEEE Transactions on Power Electronics, No 2, (1995), 111-123
• [9] Yuan X., Udrea F., Coulbeck L., Waind P., Amaratunga G.: On-state analytical modeling of IGBTs with local lifetime control, IEEE Transactions on Power Electronics, (2002), No 5, , 815-823
• [10] Kao C.-H., Tseng C.-C. and Liang Y.-C.: Equivalent circuit model for an insulated gate bipolar transistor, IEE Proc.- Electr. Power Appl., Vol. 152, No. 6, (2005) 1410 – 1416
• [11] Lembeye Y., Schanen J.L., Keradec J.P.: Experimental Characterization of Insulated Gate Power Components: Capacitive Aspects, IEEE Industry Appl. Society, Annual Meeting, New Orlean, 5-9.10.1997, 983-988
• [12] Tichenor J.L., Sudhof f S.D., Drewniak J.L. : Behavioral IGBT modeling for predicting high frequency effects in motor drives, IEEE Transactions on Power Electronics, No 2, (2000), 354-360
• [13] Hsu, J .T., Ngo, K.D.T.: A behavioral model of the IGBT for circuit simulation, Power Electronics Specialists Conference, 1995. PESC '95 Record., 26th Annual IEEE , vol.2, 18-22 Jun 1995, 865-871
• [14] Asparuhova K, Grigorova T. : IGBT Behavioral PSPICE Model, Proc. 25th International Conference on Microelectronics (MIEL 2006), Belgrade, Serbia and Montenegro, 14-17 May, 2006
• [15] Stier S.H. , Mutschler P.: An investigation of a reliable behavioral IGBT Model in comparison to PSpice and measurement in Hard- and Softswitching applications, 11th European Conf. on Power Electronics and Applications EPE’05, 10-14 Sept. 2005, Dresden, Germany, 1-10
• [16] Brzóska J., Dorobczyński L., Programowanie w Matlab, MIKOM, Warszawa (1998)
• [17] Turzyński M, Chrzan P. J .,Behawioralne modelowanie i symulacja tranzystorów IGBT w układach energoelektronicznych, VIII International Workshop for Candidates for a Doctor's Degree OWD’2006, 2006
• [18] Mitsubishi Electric , Mitsubishi Semiconductors Power Modules MOS, Using IGBT Modules, www.mitsubishichips.com/China/files/manuals/powermos4_0.p df
• [19] Internat ional Rectifier , Application Note AN-983, IGBT Characteristics, www.irf.com/technical-info/appnotes/an-983.pdf
• [20] Wintrich A. Verhaltensmodellierung von Leistungshalbleitern für den rechnergestützten Entwurf leistungselektronischer Schaltungen, Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor-Ingenieurs, Tech. Universität Chemnitz, (1996)
• [21] Lauritzen, P.O., Ma, C.L., A simple diode model with reverse recovery, IEEE Transactions on Power Electronics, vol.6, no.2, (1991), 188-191
• [22] Musznicki P., Schanen J.L ., Chrzan P.J . : Design of hight voltage busbar: trade off between electrical field and stray inductance. 3rd International Workshop Compatibility in Power Electronics CPE 2003. Gdańsk - Zielona Góra.