[發(fā)明專利]一種基于GaN反向過沖效應的電磁干擾預測算法

有效

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• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112131815B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 張茹;陳文潔;楊旭;閆瑞濤;劉金路;周永興
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G01R31/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種基于GaN反向過沖效應的電磁干擾預測算法，其特征在于，包括如下步驟，首先根據(jù)以上所述的考慮反向過沖效應的電磁干擾預測算法建立電磁干擾預測解析模型，然后結合數(shù)學計算工具得到電力電子器件開關過程中產(chǎn)生的電磁干擾，解析式表達式如下：

其中，

V為漏源電壓最大幅值、V₁和V₂分別為為器件關斷和開通過程的第一段電壓，V₃為GaN反向過沖電壓幅值，f_s為開關頻率，f為頻率，t_r1、t_r2分別對應器件關斷過程中的第一、二段上升時間，t_f1、t_f2分別對應器件導通時的第一、二段下降時間，t_m1、t_m2分別對應GaN器件反向過沖的下降和上升時間；f_c1、f_c2、f_c3、f_c4分別表示第一、第二、第三、第四轉角頻率；

一種考慮GaN反向過沖效應的電磁干擾預測算法的建立方法，包括如下步驟：

步驟1.GaN晶體管導通時，柵源極短接，反向電流對柵漏電容C_gd反向充電，直到柵漏極電壓達到負的閾值電壓V_th，計算GaN器件反向導通時間；

步驟2.一段時間內(nèi)，器件保持反向電壓保持不變，而后器件導通，漏源電壓增大，柵漏電容C_gd放電，直到漏源電壓達到0，計算GaN器件反向關斷時間，t_m2＝R_GC_gdln(V_th) (2)

步驟3.計算GaN器件開關過程中漏源電壓的頻譜表達式：

步驟4.根據(jù)諧波次數(shù)的不同，將頻譜劃分為超高頻、高頻、中高頻、中低頻、低頻五種不同的頻段，分別計算頻譜包絡線的表達式；

在超高頻范圍內(nèi)，即對于比較大的諧波次數(shù)n，等于-1，頻譜包絡線的表達式為：

當n減小時，2nπt_m1/T、2nπt_m2/T將會小于π而且會逐漸接近于0，因此，等于-1，，為-j,得到高頻范圍的頻譜包絡線表達式：

當n繼續(xù)減小時，2nπt_r1/T、2nπt_r2/T接近于0，等于-j，得到中高頻的頻譜包絡線表達式：

當n繼續(xù)減小時，2nπt_f1/T、2nπt_f2/T接近于0，等于-1，得到中低頻的頻譜包絡線表達式：

在低頻范圍內(nèi)，即當n等于1時，最大振幅受開關頻率f_s分量的限制，得到低頻范圍的頻譜包絡線表達式：

進一步，基于步驟4的簡化分析，從而基于GaN器件反向過沖效應的電磁干擾頻譜包絡線預測算法。