专利名称：一种新型晶闸管反向恢复暂态模型的制作方法
技术领域：
本发明属于电力电子领域，具体涉及一种新型晶闸管反向恢复暂态模型。
背景技术：
晶闸管阻断恢复过程电流电压波形如附
图1所示，、到、这段时间被称为存储时 间，用ts表示，、到t6这段时间被称为反向恢复时间，用t 表示。通常，人们根据晶闸管阻断恢复过程电流波形建立晶闸管阻断恢复电气模型。从 t0时刻到t4时刻，认为通过晶闸管的电流以恒定的变化率di/dt由+It变为-Iem,从t4时刻 到t6时刻晶闸管反向电流的幅值按照指数规律衰减，基于此，提出了反向恢复电流指数模 型和双曲正割模型(ABB Design of RC Snubbers for Phase Control Applications)。晶闸管反向恢复电流指数模型认为从、时刻到、时刻，反向电流按照式⑴的规 律变化，得出的反向恢复电流曲线如附图2左图所示。
权利要求
1. 一种新型晶闸管反向恢复暂态模型，其特征在于采用非线性时变电阻R(t)仿真模 拟晶闸管反向恢复过程；通过对晶闸管反向恢复过程中载流子的运动规律进行分析可知，正向导通的晶闸管在 承受反向电压恢复阻断的过程中，晶闸管电阻的变化规律是晶闸管在承受反向最初一段 时间内，其阻值非常小；在之后的一段时间内，晶闸管的电阻值按指数规律迅速增大；当晶 闸管电阻值增大到断态电阻值时，晶闸管的电阻值将保持在断态电阻值，这时认为晶闸管 恢复阻断；晶闸管反向恢复过程中电阻值变化规律与动植物自然生长过程非常类似，通常，动植 物自然生长规律用Logistic曲线来描述，Logistic曲线又被称为生长曲线，其数学表达式 为
2.如权利要求1所述的晶闸管反向恢复暂态模型，其特征还在于 由于在计算常数b的过程中忽略了一些影响较小的因素，计算的结果略有偏差，精确 计算b的值需要利用电路仿真软件建立晶闸管工作的仿真电路，通过反复迭代来计算晶闸 管的常数b值，迭代步骤为(1)确定的常数k、a的数值；(2)根据晶闸管参数曲线确定Ikm值，并且初步确定常数b的取值；(3)将初步确定的时变电阻模型代入晶闸管工作的仿真电路，若晶闸管反向电流峰值 仿真结果等于IKM，则结束，否则进行下一步；(4)若晶闸管反向电流峰值仿真结果大于Iem,则增大常数b的取值，返回第(3)步进行 计算；若晶闸管反向电流峰值仿真结果小于Iffl，则减小常数b的取值，返回第(3)步；(5)反复进行上述的迭代步骤，直至晶闸管反向电流峰值仿真结果等于Iem为止。
全文摘要
本发明提供了一种新型晶闸管反向恢复暂态模型，晶闸管反向恢复过程模型的精确性，对于以晶闸管为开关器件的电力电子设备的电气性能研究和设计具有重要影响。为建立精确的晶闸管反向恢复过程动态模型，本发明在分析晶闸管阻断恢复过程中载流子运动特性和PN结变化规律的基础上，指出了传统的晶闸管反向恢复电流指数模型和双曲正割模型的优势和不足；结合晶闸管实际工作电路，提出用描述动植物自然生长过程的Logistic曲线来建立晶闸管反向恢复过程的非线性电阻模型；用迭代的方法来确定Logistic曲线精确参数。
文档编号G06F17/50GK102136015SQ20111005436
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者张静, 温家良, 郭焕, 魏晓光 申请人:中国电力科学研究院