集成门极换流晶闸管电学模型的优化及参数提取

doi:10.16568/j.0254-6086.202104012

核聚变与等离子体物理 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (4): 656-663.DOI: 10.16568/j.0254-6086.202104012

集成门极换流晶闸管电学模型的优化及参数提取

曾思哲 1, 2，黄连生*1, 2，陈晓娇 1，何诗英 1，陈涛 1, 2

(1. 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所，合肥 230031；2. 中国科学技术大学，合肥 230026)

收稿日期:2020-01-07 修回日期:2021-01-08 出版日期:2021-12-15 发布日期:2022-01-11
作者简介:曾思哲(1995-)，男，湖南长沙人，硕士，从事新型电力半导体器件模型相关研究。
基金资助:
国家重点研发计划(2017YFE0300504)；聚变堆主机关键系统综合研究设施(2018-000052-73-01-001228)

Optimization and parameter extraction of IGCT electrical model

ZENG Si-zhe1, HUANG Lian-sheng1, 2, CHEN Xiao-jiao1, HE Shi-ying1, CHEN Tao1, 2

(1. Institute of Plasma, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031;
2. University of Science and Technology of China, Hefei 230026)

Received:2020-01-07 Revised:2021-01-08 Online:2021-12-15 Published:2022-01-11

摘要/Abstract

摘要： 在集成门极换流晶闸管(IGCT) 2T-3R-C 电学模型的基础上，针对其模型关断电压出现与实测波形不
符的振荡问题，建立了一种 IGCT 改进电学模型，并提出一套可用于改进电学模型的参数提取方法，给出改进电
学模型电路结构和器件参数。将模型的动态特性仿真结果与 4kA/4.5kV 型号 IGCT 的 4kA/4.5kV 等级实验结果、
3.5kA/4.5kV 等级实验结果以及现有 2T-3R-C 模型仿真结果进行对比，验证了改进电学模型的准确性、适用性、
优越性。

关键词: 集成门极换流晶闸管, 改进电学模型, CFETR, 新型磁体电源

Abstract: An improved electrical model of the Integrated gate-Commutated Thyristor (IGCT) was
established on the basis of the 2T-3R-C electrical model to solve the oscillation problem that the turn-off voltage
of the model was inconsistent with the measured waveform, and a set of parameter extraction methods suitable for
the improved electrical model was proposed. The simulation results of dynamic characteristics of the model were
compared with the experimental results of 4kA/4.5kV and 3.5kA/4.5kV at the same voltage level and different
current levels, as well as the simulation results of the existing 2T-3R-C model. The accuracy, applicability and
superiority of the improved electrical model are verified.

Key words: IGCT, Improved electrical model, CFETR, New magnet power supply

中图分类号:

TM23
TN335

曾思哲, 黄连生, 陈晓娇, 何诗英, 陈涛, . 集成门极换流晶闸管电学模型的优化及参数提取[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(4): 656-663.

ZENG Si-zhe, HUANG Lian-sheng, , CHEN Xiao-jiao, HE Shi-ying, CHEN Tao, . Optimization and parameter extraction of IGCT electrical model [J]. Nuclear Fusion and Plasma Physics, 2021, 41(4): 656-663.

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集成门极换流晶闸管电学模型的优化及参数提取

Optimization and parameter extraction of IGCT electrical model

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