Improvement of the Igbt Mathematical Model With Nonlinearity of Junction Capacitances

Abstract

Запропоновано математичну модель, яка відрізняється від відомих обчисленням аналітичних виразів для час-ткових похідних за відповідними напругами на ємностях від виразів, що апроксимують статичні залежності паразитних ємностей приладу від напруги між колектором та емітером, які наводяться в каталогах. Наведена математична модель реалізована у вигляді Simulink-моделі, за допомогою якої проаналізовано ввімкнення та відключення IGBT транзистора в колі з резистивним навантаженням. Модель передбачається використовувати для моделювання системи «напівпровідниковий перетворювач -електродвигун» при дослідженні процесів ко-мутації обмоток асинхронного двигуна напівпровідниковими ключами та при виникненні замикання або витоку струму на землю через опір тіла людини в кабелі змінної частоти.Ключові слова: транзистор, затвор, ємність, перехідний процес, моделювання.УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ IGBT ТРАНЗИСТОРА С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЕМКОСТЕЙ ПЕРЕХОДОВ С. В. Василец, Е. С. Василец Национальный университет водного хозяйства и природопользования ул. Соборная, 11, г. Ровно, 33028, Украина. E-mail: svyat.vasilets@gmail.com, k.s.vasylets@nuwm.edu.ua Предложена математическая модель, которая отличается от известных вычислением аналитических выражений для частных производных по соответствующим напряжениям на емкостях от выражений, аппроксимирующих ста-тические зависимости паразитных емкостей прибора от напряжения между коллектором и эмиттером, которые при-водятся в каталогах. Приведенная математическая модель реализована в виде Simulink-модели, с помощью которой проанализировано включение и отключение IGBT транзистора в цепи с резистивной нагрузкой. Модель пред-полагается использовать для моделирования системы «полупроводниковый преобразователь -электродвига-тель» при исследовании процессов коммутации обмоток асинхронного двигателя полупроводниковыми ключа-ми и процессов при возникновении замыкания или утечки тока на землю через сопротивление тела человека в кабеле переменной частоты.Ключевые слова: транзистор, затвор, емкость, переходный процесс, моделирование.