本文選題：傳熱數(shù)學(xué)模型　切入點(diǎn)：結(jié)溫運(yùn)行規(guī)律　出處：《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》2017年12期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：提出一種基于傳熱動(dòng)力學(xué)作用特征建立絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)結(jié)溫預(yù)測(cè)模型的建模方法。針對(duì)目前IGBT結(jié)溫預(yù)測(cè)模型無(wú)法靈活應(yīng)用于多時(shí)間尺度仿真與快速計(jì)算模式的問(wèn)題,通過(guò)將簡(jiǎn)單(階躍)信號(hào)下得到的動(dòng)力學(xué)作用分量應(yīng)用于復(fù)雜(PWM)信號(hào)下,建立IGBT結(jié)溫預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型。基于經(jīng)典Cauer傳熱RC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),建立針對(duì)階躍功率輸入信號(hào)的IGBT結(jié)溫預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型。提出采用自然解耦的方法,對(duì)IGBT傳熱動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行研究,建立傳熱動(dòng)力學(xué)作用分量的準(zhǔn)確表征。在此基礎(chǔ)上,采用自然解耦與精確補(bǔ)償?shù)姆椒?建立針對(duì)PWM脈沖功率輸入信號(hào)的IGBT瞬態(tài)結(jié)溫預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的正確性與準(zhǔn)確性。所建IGBT結(jié)溫預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型對(duì)于查明IGBT器件的傳熱動(dòng)力學(xué)作用機(jī)理,實(shí)現(xiàn)結(jié)溫的快速有效仿真與計(jì)算,建立IGBT傳熱多時(shí)間尺度數(shù)學(xué)模型具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:A modeling method based on heat transfer dynamics is proposed to model the junction temperature prediction model of insulated gate bipolar transistor (IGBT). The current IGBT junction temperature prediction model can not be flexibly applied to multi-time scale simulation and fast calculation model. The mathematical model of IGBT junction temperature prediction is established by applying the dynamic action components obtained from simple (step) signals to complex PWM signals. Based on the classical Cauer heat transfer RC network structure, a mathematical model for predicting IGBT junction temperature is established. A mathematical model of IGBT junction temperature prediction for step power input signals is established. A natural decoupling method is proposed to study the dynamic characteristics of heat transfer in IGBT, and the accurate characterization of the components of heat transfer dynamics is established. The method of natural decoupling and accurate compensation is used. A mathematical model of IGBT transient junction temperature prediction for PWM pulse power input signal is established. The simulation and experimental results verify the correctness and accuracy of the model. The mathematical model of IGBT junction temperature prediction can be used to find out the mechanism of heat transfer dynamics of IGBT devices. The fast and effective simulation and calculation of junction temperature and the establishment of multi-time scale mathematical model of IGBT heat transfer have important theoretical significance and application value.
【作者單位】： 海軍工程大學(xué)艦船綜合電力技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51490681);國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(51507185)資助 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2015CB251004)
【分類號(hào)】：TN322.8

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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