Ocena przydatności modeli firmy Infineon do modelowania tranzystorów IGBT

• Autorzy: Górecki Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.10.30

Warianty tytułu

EN

The evaluation of accuracy of the selected models of IGBT, which are available at Infineon web-site

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono ocenę przydatności wybranych modeli tranzystora IGBT, które są dostępne na stronie firmy Infineon. Przedstawiono strukturę rozważanych modeli, przy wykorzystaniu których przeprowadzono obliczenia wybranych charakterystyk tranzystora IGBT. Uzyskane przy wykorzystaniu rozważanych modeli wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów uzyskanymi dla różnych warunków pracy tego elementu.

EN

In this paper, evaluation of accuracy of the selected models of IGBT, which are available at Infineon web-site is presented. Structures of the considered models and results of computations made using these models are presented. Obtained results of computations are compared with results of measurements made for different operating conditions of the IGBT.

Słowa kluczowe

PL

IGBT; modelowanie; SPICE; PLECS

EN

IGBT; modelling; SPICE; PLECS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 10
• Strony: 134--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Górecki Paweł

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• [1] Baliga B. J., Adler M. S., Love R. P., Gray P. V., Zommer N.D., The insulated gate transistor - A new 3- terminal MOScontrolled bipolar power device, IEEE Trans. Electron Dev., 31 (1984), n. 6, 821-828.
• [2] Napieralski A., Napieralska, Polowe półprzewodnikowe przyrządy dużej mocy, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1995.
• [3] Barlik R., Nowak M., Energoelektronika. Elementy, podzespoły, układy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2014.
• [4] Kazimierczuk M. K., Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters, John Wiley &Sons, Ltd, 2008.
• [5] Rashid M. H., Power electronic handbook, Academic Press, Elsevier, New York, 2007.
• [6] Deng E., Zhao Z., Xin Q., Zhang J., Huang Y., Analysis on the difference of the characteristic between high power IGBT modules and press pack IGBTs, Microelectron. Reliability, 78 (2017), 2017, 25-37.
• [7] Rashid M. H.: Spice for Power Electronics and Electric Power, 2006, CRC press.
• [8] Wilamowski B.M., Jaeger R.C., Computerized Circuit Analysis Using SPICE Programs, McGraw Hill, NewYork 1997.
• [9] Górecki K., Ptak P., New dynamic electro-thermo-optical model of power LEDs, Microelectron. Reliability, 91 (2018), 1-7.
• [10] Liu Y. S., Mantooth H. A., Balda J.C., Farnell C., A Variable Inductor Based LCL Filter for Large-Scale Microgrid Application, IEEE Trans. Power Electron., 33 (2018), n. 9, 7338-7348.
• [11] Górecki P., Górecki K., Zarębski J., Modelling the temperature influence on dc characteristics of the IGBT, Microelectron. Reliability, 79 (2017), 96-103.
• [12] Stefanskyi A., Starzak Ł., Napieralski A., Review of Commercial SiC MOSFET Models: Topologies and Equations, Proceedings of the 24th International Conference Mixed Design of Integrated Circuits and Systems - MIXDES 2017, 484-487.
• [13] https://plex.infineon.com/plexim/igbtboost.html
• [14] Bargieł K., Bisewski D., Evaluation of accuracy of SiC-JFET macromodel, Computer Application in Electrical Engineering (ZKWE'2018), ITM Web of Conferences, 19 (2018), Article number: UNSP 01027.
• [15] Mohan N., Robbins W. P., Undeland T. M., Nilssen R., Mo O., Simulation of Power Electronic and Motion Control Systems - An Overview, Proceedings of the IEEE, 82(1994), 1287-1302.
• [16] Maksimovic D., Stankovic A. M., Thottuvelil V. J., Verghese G. C., Modelling and simulation of power electronic converters, Proceedings of the IEEE, 89(2001), n. 6, 898-912.
• [17] Górecki K., Detka K., Evaluation of the usefulness of selected models of the diode-transistor switch to calculate the characteristics of the SEPIC converter, Przegląd Elektrotechniczny, 94 (2018), n. 9, 36-39.
• [18] Górecki K., Detka K., Application of Average Electrothermal Models in the SPICE-Aided Analysis of Boost Converters, IEEE Trans. Indust. Electron., 66 (2019), n. 4, 2746-2755.
• [19] Hefner A. R., Diebolt D. M., An experimentaly verified IGBT model implemented in the Saber circuit simulator, IEEE Trans. Power Electron., 9(1994), n. 5., 532-542.
• [20] Wu R., Wang H., Pedersen K. B., Ma K., Ghimire P., Iannuzzo F., Blaabjerg F., A temperature-dependent thermal model of IGBT modules suitable for circuit-level simulations, IEEE Trans. Industry App., 52(2016), n. 4, 3306-3314.
• [21] Górecki K., Górecki P., Modelling dynamic characteristics of the IGBT with thermal phenomena taken into account, Microelectron. Internat., 34(2017), n. 3, 160-164.
• [22] Górecki K., Zarębski J., Górecki P., Ptak P., Compact Thermal Models of Semiconductor Devices - a Review, Internat. Jour. Electron. and Telecom., 65 (2019), n. 2, 151-158.
• [23] Eberle W., Zhang Z., Liu Y. F., Sen P. C., A Practical Switching Loss Model for Buck Voltage Regulators, IEEE Trans. Power Electron., 24 (2009), n. 3-4, 700-713.
• [24] Ji S.Q., Zhao Z.M., Lu T., Yuan L.Q., Yu H. L., HVIGBT Physical Model Analysis During Transient, IEEE Trans. Power Electron., 28 (2013), n. 5, 2616-2624.
• [25] Xu Y. M., Ho C. N. M., Ghosh A., Muthumuni D., A Behavioral Transient Model of IGBT for Switching Cell Power Loss Estimation in Electromagnetic Transient Simulation, 33th Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC 2018), 270-275.
• [26] Ryu S., Lee M., Hajji M. A., Ahn H., Han D., El Nokali M., A transient model for insulated gate bipolar transistors (IGBTs), Int. Jour. of Electron., 95 (2008), n. 4, 399-409.
• [27] Oh H. S., El Nokali M., A new IGBT behavioral model, Solid- State Electronics, 45(2001), n. 12, 2069-2075.
• [28] Sheng K., Williams B. W., Finney S. J., A review of IGBT models. IEEE Trans. Power Electron., 15 (2000), n. 6, 1250- 1266.
• [29] Górecki P., Górecki K., Zarębski J., Badanie właściwości wybranych modeli tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką, Przegląd Elektrotechniczny, 93 (2017), n. 7, 81-85.
• [30] Górecki P., Górecki K., Modelling Influence of Temperature on the Switching Process of IGBTs, Energies, 12 (2019), n. 10, Article number 1894.
• [31] Górecki P., Górecki K., Influence of thermal phenomena on dc characteristics of the IGBT, Internat. Jour. Electron. and Telecom., 64 (2018), n. 1, 71-76.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).