專利名稱：：一種高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)模擬仿真領域，具體涉及一種高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法，其包含了電學和熱學模型。該模型能提供熱學參數(shù)和電氣參數(shù)之間的動態(tài)關系，預測晶閘管結(jié)溫的變化，為晶閘管在高壓大功率領域應用提供理論指導。
背景技術：
：特高壓輸電技術是世界電網(wǎng)技術的制高點，隨著特高壓交流試驗示范工程的建成投運，特高壓直流關鍵設備研制正成為最熱門的課題之一，而特高壓直流輸電換流閥核心部件高壓大功率晶閘管的應用研究正在成為人們研究的焦點。同時，高壓大功率晶閘管閥也作為柔性交流輸電(FACTS)等輸配電電力電子裝置的關鍵部件，其可靠性不僅直接影響到整個裝置的可靠性，還影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。眾所周知，半導體器件的物理特性主要由器件所使用的半導體材料特性及其加工工藝所決定。微觀理論和試驗研究表明，晶閘管等半導體器件的電氣特性和使用壽命跟結(jié)溫及其變化有很大的關系，其中大功率半導體器件不失效時可耐受結(jié)溫變化(AT)與循環(huán)次數(shù)(iV)的經(jīng)驗關系式為因此，大功率晶閘管的結(jié)溫及其變化影響晶閘管的電學特性和使用壽命，而晶閘管的損耗和熱阻抗又直接影響晶閘管的結(jié)溫。如果用試驗方法研究這些特性，首先必須掌握正確的測量方法，并且具有完整的試驗裝置和測量儀器，而這些裝置的建設和儀器的購買通常價格昂貴；其次，即使測試條件完備，試驗過程中出現(xiàn)器件損壞也不可避免；再有，這種試驗通常需要大量的時間和人力參與?？傊枰ㄙM大量的人力、物力和時間成本。因此，晶閘管的電熱特性及其建模方法的研究對于晶閘管及其閥的研制和試驗具有很重要的現(xiàn)實指導意義。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明提出了一種快速建立較精確的晶閘管電熱模型的方法，從而為晶閘管閥體的研制開發(fā)提供必要的試驗和設計指導。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆取以下技術方案一種高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法，首先根據(jù)運用有限元方法求解熱傳導雙極擴散方程，計算并建立晶閘管的熱阻抗模型z,(0=Apc、式中Tj(t)表示t時刻晶閘管的結(jié)溫，Tc(t)表示t時刻晶閘管的殼溫，P表示晶閘管熱功耗；通過數(shù)據(jù)處理得到晶閘管的Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型，F(xiàn)oster網(wǎng)絡熱阻抗模型以熱阻和熱容并聯(lián)，再一起串聯(lián)的形式來表示瞬態(tài)熱阻，該熱阻抗模型結(jié)構簡單，計算速度快，且方便實現(xiàn)了與電學模型耦合仿真，隨后根據(jù)半導體中電子與空穴的流動機理，運用數(shù)學方法建立晶閘管等效電氣模型，正向開通壓降K々)=/(/々)，71(0)，Vtm值的大小由工作電流IA和結(jié)溫T:決定，模型公式如下式中n為發(fā)射系數(shù)；T為熱力學溫度，即結(jié)溫；Rs為高注入調(diào)節(jié)下虛擬電阻；Tref為參考溫度，通常為300K;Krs串聯(lián)電阻溫度指數(shù)，Vo為電壓常量，k為波爾茲曼常數(shù)，e為電子電量，In表示自然對數(shù)函數(shù)；損耗Pave(t)由開通正向壓降Vtm、工作電流U和工作時間決定，模型公式如下tk表示時間，結(jié)溫Tj模型公式如下其中1取等于散熱器表面溫度，Zth(t)表示t時刻晶閘管的熱阻抗；通過連接開通正向壓降Vtm、工作電流U、損耗Pave(t)和結(jié)溫Tj等變量之間的關系，建立晶閘管的電熱模型，該模型包含了熱力學和電學模型，能提供發(fā)熱和電氣參數(shù)之間的動態(tài)關系，可以用來仿真晶閘管瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的結(jié)溫變化，預測晶閘管是否工作在安全區(qū)，還可以用來仿真正弦半波浪涌電流沖擊下結(jié)溫的變化，預測晶閘管的失效與否。本發(fā)明的高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法，其中還包含將晶閘管熱Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型轉(zhuǎn)化為電學模型的方法，其特征在于所述的晶閘管Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型中，Ri(ri)(i二l,2，…,n)為熱阻，單位為K/W或K/kW，Ci(i二l,2,…，n)為熱容，單位為s*W/K或s'kW/K，電流源Pth等效為晶閘管產(chǎn)生的熱損耗，電壓源Tc為假設恒定的殼溫，Tvj為等效平均結(jié)溫，建立了熱學量與電氣量之間的對應關系，如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明的有益效果是1、在晶閘管的物理結(jié)構及導熱材料物性參數(shù)已知的條件下，通過數(shù)學物理分析以及有限元等數(shù)值計算可以直接求出晶閘管的熱阻抗，省去了試驗測試時間和成本，而且精度較高。2、晶閘管熱阻抗通過恒等變換表現(xiàn)為Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型，實現(xiàn)了與電模型耦合仿真，計算速度快。3、晶閘管的電學模型考慮了溫度的影響，模型更為準確。4、晶閘管的電熱模型實現(xiàn)了熱模型和電學模型相互影響的動態(tài)仿真，更有實際指導意義。5、晶閘管的電熱模型正弦半波浪涌電流仿真代替相關試驗，可以避免試驗的危險性。6、本仿真模型可以用來詳細研究晶閘管的熱分布發(fā)熱和散熱情況，應用于晶閘管的選型、散熱設計和電氣性能拓撲結(jié)優(yōu)化配置時，可以大大提高工作效率。圖1是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管T1081N結(jié)到殼的物理結(jié)構圖2是依據(jù)本發(fā)明方法的兩端冷卻時，求解溫度場的區(qū)域及其坐標系；圖3是依據(jù)本發(fā)明方法的求解區(qū)域網(wǎng)格的初步分解；圖4是依據(jù)本發(fā)明方法的求解區(qū)域網(wǎng)格的細分；圖5是依據(jù)本發(fā)明方法的兩端冷卻時、不同時刻求解區(qū)域內(nèi)的溫度場分布，其中圖5(1)為t=0.01s時的溫度場分布，圖5(2)為t=0.1s時的溫度場分布，圖5(3)為t=ls時的溫度場分布，圖5(4)為t=10s時的溫度場分布，圖5(5)為t=100s時的溫度場分布；圖6是依據(jù)本發(fā)明方法的熱阻抗仿真變化波形；圖7是依據(jù)本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)手冊熱阻抗的變化波形(a為陽極冷卻，b為兩端冷卻，c為陰極冷卻)；圖8是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管T1081NFoster網(wǎng)絡熱阻抗模型；圖9是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管電熱模型；圖10是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管電熱模型20ms仿真波形；圖11是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管電熱模型IOS仿真波形；圖12是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管結(jié)溫實測波形；圖13是依據(jù)本發(fā)明方法的正弦半波浪涌電流35000A沖擊波形；圖14是依據(jù)本發(fā)明方法的晶閘管電熱模型的建立方法和仿真方法具體實現(xiàn)的過程的流程圖15是晶閘管結(jié)殼等效Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型。具體實施例方式本發(fā)明的高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法的具體步驟如下-第一，利用有限元法計算熱阻抗值，并通過曲線擬合和恒等變換的方法建立晶閘管的Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型。在晶閘管物理結(jié)構及其導熱材料的特性已知的條件下，就可以運用傳熱基本定律來分析其內(nèi)部溫度場和熱阻抗模型。由能量守恒定律和傳熱基本定律可知，在材料的密度為^，比熱容為C，熱導率為^的各向同性的均勻介質(zhì)中，當以《每單位體積的速率產(chǎn)生熱功率時，其瞬態(tài)溫度分布T"，y，z，,)必須滿足以下溫度場控制方程緣[—(r(jc,w，,))]=/x;-*z，,)(2)要求解瞬態(tài)溫度場不僅要給出邊界條件，還要給出初始條件，這樣才能由通解中找出具體問題的特解。在求解以上偏微分方程時，有兩類邊界條件即狄利克里(Diriclet)邊界條件和廣義諾伊曼(GenemlizedNeumann)邊界條件。由晶閘管的物理結(jié)構可知，晶閘管的導熱涉及多種材料且比熱容和密度都是位置的函數(shù)，導熱材料的熱導率又隨著溫度變化，導熱材料形狀的不規(guī)則等，要得到方程的解析解非常困難。因此，可以在實際的基礎上做出合理的假設，首先利用有限差分法、有限元法等數(shù)值方法，應用合適的軟件，可求得晶閘管各時段溫度。第二，對晶閘管各時段溫度進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)曲線擬合方法得到晶閘管熱阻抗。該熱阻抗通過恒等變換表現(xiàn)為Foster熱阻抗模型。第三，利用數(shù)學方法建立晶閘管的電氣模型。晶閘管電氣模型中包含了晶閘管開通正向壓降Vtm控制模型、理想二極管、電壓控制開關、控制開關補償電壓、感應電流零電壓源。本模型通過感應陽極的電流U，利用EVALUE模型，可以提供正確的瞬態(tài)開通壓降第四，耦合晶閘管的電氣模型和熱阻抗模型，得到晶閘管電熱模型。當大功率晶閘管工作在重復脈沖或者單脈沖的情況下，知道了平均功率損耗，然后將功率損耗乘以熱阻Z'w^，就可以得到模型的溫度。在電路中，溫度^-^)的數(shù)值是用電壓來表示的，使用的符號為WK'))。在通常使用狀態(tài)下，正向電流導通時的功率損耗所占比例最大，總的損耗可以由導通損耗乘以1.1的系數(shù)得到。我們來計算晶閘管的瞬時功率損耗-紳)=1.1*「加(0*/々)(3)其中r加W=7X0)把式(3)中Pd(t)作為積分的輸入量，于是得到消耗的能量EW;由此可以得到平均功率損耗如下iM&)當然是與時間有關的，因為這個參數(shù)是隨著晶閘管工作的進行而改變的。因此，平均功率損耗^W短時間內(nèi)是變化的，它代表從晶閘管工作開始到時刻"這段時間的功率損耗的平均值，長時間內(nèi)它趨于穩(wěn)定。最后耦合熱阻抗模型和電學模型為晶閘管的電熱模型，仿真可以得到晶閘管動態(tài)電流電壓波形和結(jié)溫變化波形。下面以晶閘管T1081N為例，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明方法進行詳細的描述。首先在利用有限元數(shù)值分析方法，實現(xiàn)本發(fā)明提出的晶閘管內(nèi)部溫度場分析和結(jié)殼熱阻抗求解。仿真軟件采用MATLAB有限元分析方法。如圖1所表示為晶閘管T1081N的結(jié)到殼的導熱材料及其圓片厚度。求解區(qū)域確定為結(jié)到殼的物理區(qū)域，將求解區(qū)域及其子區(qū)域的大小采取了歸一化處理后見圖2。假設晶閘管產(chǎn)生的熱量是均勻分布的，并且各層的導熱系數(shù)不隨溫度變化而變化，即導熱系數(shù)為常數(shù)，各層導熱介質(zhì)的物性參數(shù)見表l。表1各層導熱介質(zhì)的物理特性參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>鎢19350167134銅8930382386將各層導熱介質(zhì)的物性參數(shù)代入下式可以建立每個子區(qū)域(分析溫度場中包含5個子區(qū)域)溫度場控制方程，再將溫度場控制方程轉(zhuǎn)化為MATLAB軟件中熱傳導拋物型方程的標準形式pc手-v.(wr)=2+/Krra(—r)(5)其中，^為密度，C為比熱容，Q為熱源，h為對流傳熱系數(shù)，Text為外界環(huán)境溫度。假設中間子區(qū)域硅片產(chǎn)生熱功率Q=10kW(陰極冷卻時熱功率為5kW)夕卜，其他子區(qū)域不產(chǎn)生熱功率。同時忽略暫態(tài)過程中晶閘管徑向邊緣處熱交換，并忽略材料之間的接觸空間及接觸熱阻。根據(jù)實際情況，設定邊界條件和初試條件。利用有限元方法進行求解。求解的過程和結(jié)果如下網(wǎng)格的初分及細分如圖3和圖4所示，不同時刻溫度場的計算結(jié)果見圖5(1)-(5)所示。圖5中顏色的深淺表示溫度的高低，圖右側(cè)為對應圖，表示左側(cè)圖中顏色深度所對應的溫度。按照晶閘管結(jié)殼熱阻抗的定義W,)—，Z,wc(0一P(6)根據(jù)有限元數(shù)值解法求出晶閘管不同時刻結(jié)溫，由結(jié)殼熱阻抗定義公式可以求出不同時刻的結(jié)殼熱阻抗，如兩端冷卻時，7;(10"—0—80^=0.008〖/『(7)戶10000^根據(jù)公式可以求出兩端冷卻和陰極端冷卻不同時刻的熱阻抗值。第二，對所求晶閘管各時段溫度進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)曲線擬合方法得到晶閘管熱阻抗。該熱阻抗通過恒等變換表現(xiàn)為Foster熱阻抗模型。該模型以熱阻和熱容并聯(lián)，再一起串聯(lián)的形式來表示瞬態(tài)熱阻，該熱阻抗模型結(jié)構簡單，計算速度快，且方便實現(xiàn)了與電學模型耦合仿真。Foster熱阻抗模型見附圖15所示。圖6和圖7分布為仿真結(jié)殼熱阻抗和數(shù)據(jù)手冊結(jié)殼熱阻抗曲線的變化波形。由圖可見，在短時間區(qū)域，仿真的熱阻抗約低于數(shù)據(jù)手冊熱阻抗，這是由于仿真時忽略了接觸熱阻抗等因素；在長時間區(qū)域內(nèi)，即熱阻抗趨向于穩(wěn)態(tài)熱阻時，仿真的熱阻抗和數(shù)據(jù)手冊熱阻抗大致相等?？傊抡鏌嶙杩古c實測熱阻抗的大小及其變化趨勢接近。由上述實施例可見，在晶閘管的物理結(jié)構及導熱材料物性參數(shù)已知的條件下，通過數(shù)學物理分析以及有限元等數(shù)值計算可以直接求出晶閘管的熱阻抗，省去了試驗測試的時間和成本，而且精度較高。第三，建立晶閘管電學模型，電學模型仿真采用Pspice軟件。結(jié)溫不變化時，晶閘管的開通電壓通態(tài)壓降模型公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>從物理微觀機理來講，晶閘管在大電流密度下像一個PIN結(jié)構，正向壓降描述如下:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式子參數(shù)如下KG為依賴溫度常數(shù)，a隨電流密度而變化，其余為常量c<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>溫度對正向壓降的影響復雜，可以由下列關系表示:稱+:+,+=4:率征載流^:沐度增加F^t載流子遷^率下降根據(jù)半導體物理原理，總結(jié)出一種晶閘管準物理通態(tài)電壓電熱模型:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>n為發(fā)射系數(shù)；T為熱力學溫度，即結(jié)溫；Rs為高注入調(diào)節(jié)下虛擬電阻；Tref為參考溫度，通常為300K;Krs串聯(lián)電阻溫度指數(shù)。熱阻抗Z'wcG)可以直接加入到這個模型中，溫度的變化由熱模型電壓的變化來體現(xiàn)。因此7]-e(f)可以用下式表示Tio)=*z《)+r證o)(10)其中T^取等于散熱器表面溫度。綜上所述，晶閘管的電熱模型可在在仿真軟件Pspice中表示如圖9，仿真結(jié)果和試驗結(jié)果分析如下。由圖10可知，晶閘管工作在峰值電流為2500A時，開通正向壓降為2.8V，這與數(shù)據(jù)手冊僅有1%的誤差。在第一個周波內(nèi)，前10ms損耗Pave(t)增加，后10ms緩慢減小，這與實際情況相符合。由圖ll可以看出，晶閘管工作在2500A的電流時，穩(wěn)態(tài)損耗Pave(t)大約等于2KW，結(jié)溫維持在97'C，為安全工作區(qū)域，與試驗數(shù)據(jù)96'C(見附圖12)基本一致，這是因為仿真波形沒有考慮晶閘管側(cè)面的少量散熱。仿真浪涌電流沖擊時以瞬時損耗Pd(t)代替平均損耗P^&)。由圖13所示，仿真結(jié)果浪涌電流峰值為35000A，在8ms時結(jié)溫達到最大值30(TC。有上文中經(jīng)驗關系式可知，晶閘管T1081N只能耐受1次這樣的沖擊。這樣的仿真結(jié)果與數(shù)據(jù)手冊提供的信息一致，即該晶閘管正弦半波沖擊浪涌電流峰值為35000A。本發(fā)明的仿真結(jié)果和數(shù)據(jù)手冊與實際工作情況吻合，證明了依據(jù)本發(fā)明的方法所建立的晶閘管的電熱模型的正確性。本發(fā)明的模型可以用來詳細研究晶閘管的發(fā)熱和散熱情況，應用于晶閘管的選型、散熱設計和拓撲結(jié)構優(yōu)化，可以大大節(jié)約試驗所需要的大量的時間和成本。同時，本發(fā)明電熱模型可以在Pspice軟件中仿真計算晶閘管在大電流沖擊下的損耗變化和結(jié)溫變化。模型結(jié)構清晰明了，沒有復雜的編程過程，可以快速地為工程設計提供仿真依據(jù)。晶閘管電熱模型的建立方法和仿真方法具體實現(xiàn)的過程見圖14。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。對本領域的技術人員來說在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權利要求定義。權利要求1、一種高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法，其特征在于首先根據(jù)運用有限元方法求解熱傳導雙極擴散方程，計算并建立晶閘管的熱阻抗模型<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>Z</mi><mi>thJC</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>T</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mi>c</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mi>P</mi></mfrac></mrow>]]></math></maths>式中Tj(t)表示t時刻晶閘管的結(jié)溫，Tc(t)表示t時刻晶閘管的殼溫，P表示晶閘管熱功耗；通過數(shù)據(jù)處理得到晶閘管的Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型，F(xiàn)oster網(wǎng)絡熱阻抗模型以熱阻和熱容并聯(lián)，再一起串聯(lián)的形式來表示瞬態(tài)熱阻，該熱阻抗模型結(jié)構簡單，計算速度快，且方便實現(xiàn)了與電學模型耦合仿真；隨后根據(jù)半導體中電子與空穴的流動機理，運用數(shù)學方法建立晶閘管等效電氣模型，正向開通壓降Vtm(t)＝f(IA(t)，Tj(t))，Vtm值的大小由工作電流IA和結(jié)溫TJ決定，模型公式如下<mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>V</mi><mi>T</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>R</mi><mi>s</mi></msub><mo>·</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mi>T</mi><msub><mi>T</mi><mi>ref</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mi>krs</mi></msup><mo>·</mo><msub><mi>I</mi><mi>A</mi></msub><mo>+</mo><mi>n</mi><mo>·</mo><mfrac><mrow><mi>k</mi><mo>·</mo><mi>T</mi></mrow><mi>e</mi></mfrac><mo>·</mo><mi>In</mi><mo>[</mo><mfrac><mrow><msub><mi>I</mi><mi>A</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>I</mi><mi>s</mi></msub></mrow><msub><mi>I</mi><mi>s</mi></msub></mfrac><mo>]</mo><mo>+</mo><msub><mi>V</mi><mn>0</mn></msub></mrow>]]></math></maths>式中n為發(fā)射系數(shù)；T為熱力學溫度，即結(jié)溫；Rs為高注入調(diào)節(jié)下虛擬電阻；Tref為參考溫度，通常為300K；Krs串聯(lián)電阻溫度指數(shù)，V0為電壓常量，k為波爾茲曼常數(shù)，e為電子電量，In表示自然對數(shù)函數(shù)；損耗Pave(t)由開通正向壓降Vtm、工作電流IA和工作時間決定，模型公式如下Pave(tk)＝E(tk)/tktk表示時間，結(jié)溫TJ模型公式如下Tj(t)＝Pave(t)*Zth(t)+Tcase(t)其中Tcase取等于散熱器表面溫度，Zth(t)表示t時刻晶閘管的熱阻抗；通過連接開通正向壓降Vtm、工作電流IA、損耗Pave(t)和結(jié)溫TJ等變量之間的關系，建立晶閘管的電熱模型，該模型包含了熱力學和電學模型，能提供發(fā)熱和電氣參數(shù)之間的動態(tài)關系，可以用來仿真晶閘管瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的結(jié)溫變化，預測晶閘管是否工作在安全區(qū)，還可以用來仿真正弦半波浪涌電流沖擊下結(jié)溫的變化，預測晶閘管的失效與否。2、如權利要求l所述的一種高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法，其中包含將晶閘管熱Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型轉(zhuǎn)化為電學模型的方法，其特征在于所述的晶閘管Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型中，Ri(fi)(i二l,2,…，n)為熱阻，單位為K/W或K/kW，Ci(i二l,2，…，n)為熱容，單位為s*W/K或S*kW/K，電流源Pth等效為晶閘管產(chǎn)生的熱損耗，電壓源Tc為假設恒定的殼溫，Tvj為等效平均結(jié)溫，建立了熱學量與電氣量之間的對應關系，如下表所示熱學量和電氣量之間的對應關系<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>全文摘要本發(fā)明涉及一種高壓大功率晶閘管電熱模型的建立方法和仿真方法，本發(fā)明首先根據(jù)有限元方法，計算并建立了晶閘管的熱阻抗模型，并通過恒等變換表達為Foster網(wǎng)絡熱阻抗模型，隨后運用數(shù)學方法建立晶閘管等效電氣模型。損耗Pave(t)由開通正向壓降Vtm和工作電流I<sub>A</sub>決定。通過連接開通正向壓降Vtm、工作電流I<sub>A</sub>、損耗Pave(t)和結(jié)溫T<sub>J</sub>等變量之間的關系，建立晶閘管的電熱模型，然后在Pspice軟件上進行仿真。本發(fā)明的模型，包含熱力學和電學模型，能提供發(fā)熱和電氣參數(shù)之間的動態(tài)關系，可以用來仿真晶閘管瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)結(jié)溫變化，預測晶閘管是否工作在安全區(qū)；也可以用來仿真正弦半波浪涌電流沖擊下結(jié)溫的變化，預測晶閘管的失效與否。文檔編號G06F17/50GK101587507SQ20091008742公開日2009年11月25日申請日期2009年6月25日優(yōu)先權日2009年6月25日發(fā)明者喬爾敏,文玲鋒,波趙,鄧占鋒申請人:中國電力科學研究院