Динамо-машины  Моделирование транзисторов 

1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Рис.4

Стандартная модель Ml Шихмана-Ходжеса включенная в схему, имеет нулевые емкости, зависящие от напряжения: CBD (подложка-сток), CBS (подложка-исток), CGBO (затвор - подложка). Поведение при обратном восаановлении обеспечивается диодом D1, а нелинейная зависимости емкости сток - затвор формируется специальной подсхемой, также приведенной на рис.3. Для точного воспроизведения эффекта Миллера между затвором и стоком включены источники тока FI1 и FI2, управляемые током независимых источников VF12 и VF11. Эти источники имеют нулевое напряжение и используются, как датчики тока. Входным напряжением EV16 для подсхемы является напряжение сток - затвор.

Для оценки предлагаемой модели мы воспользовались графиком зависимости полного заряда затвора от

es lOns

ulgi

Z8ns

ЗВпэ

ens sens 6flns

Рис.5

напряжением 1700В. При этом напряжение насыщения не превышает 2-ЗВ в рабочих режимах. Основным недостатком IGBT транзисторов пока остаются высокие динамические потери, что снижает допустимый ток коллектора на частотах выше ЮкГц. Объясняется это наличием так называемого хвоста -остаточного тока базы биполярного транзистора после закрывания полевого. Поскольку база PNP недоступна, невозможно его активное запирание.

Параметры IGBT транзисторов в основном определяются именно характеристиками полевой части . Скорость включения и выключения, заряд затвора, динамические емкости и входные токи - это свойства входного MOSFET транзистора. Биполярная часть IGBT влияет, в основном, на напряжение насыщения и скорость нарастания и спада выходного тока.

Рисунок символа IGBT, схема макромодели (обведено пунктиром) и тестовая схема для испытаний приведена на рис.б.

Методику разработки математической модели IGBT рас-смотрим на примере транзистора IRGPC40F фирмы International Rectifier (IR). Напряжение питания 480В - это напряжение коллектора, при котором нормируются характеристики транзистора. Резистор нагрузки R=170m устанавливает нормированный ток коллектора, равный 27А.

W1

PULSE (0 IS In

Ql bt

С ID

П In 5ви I09u)