[发明专利]反向恢复尖峰电压吸收电路的最优参数设计方法

权利要求书

1.一种反向恢复尖峰电压吸收电路的最优参数设计方法，适用于定量计算整流二极管反向恢复过程中的RC电路参数，其特征在于：包含以下步骤：

S100.采用人工预设的初始参数，建立所述整流二极管的集总电荷物理模型；对所述整流二极管的集总电荷物理模型进行整流二极管动态特性仿真，得到整流二极管仿真结果；

S200.搭建双脉冲测试电路，对所述整流二极管的动态特性进行测试，将测试结果与所述仿真结果进行对比验证，得到建立成功的整流二极管的集总电荷物理模型；

S300.搭建整流装置仿真电路，将所述建立成功的整流二极管的集总电荷物理模型带入所述整流装置仿真电路；将人工预设的吸收电阻的初始值赋予吸收电阻当前值，人工预设的吸收电容的初始值赋予吸收电容的当前值；

S400.将所述吸收电容的当前值保持不变，将吸收电阻和吸收电容的当前值代入所述整流装置仿真电路，进行吸收电阻遍历仿真，得到整流二极管两端电压尖峰；判断所述整流二极管两端电压尖峰是否达到最小值，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述整流二极管两端电压尖峰是最小值，则将所述吸收电阻的当前值赋予参考吸收电阻；

如果所述整流二极管两端电压尖峰不是最小值，则在所述吸收电阻的当前值上加上一个人工预设的电阻间隔值；然后将相加结果赋予所述吸收电阻的当前值；然后跳转至S400；

S500.将所述参考吸收电阻保持不变，将所述吸收电阻的当前值和所述吸收电容的当前值代入所述整流装置仿真电路，进行吸收电容遍历仿真，得到所述整流二极管两端电压尖峰；将所述整流二极管两端电压尖峰与人工预设的装置安全运行裕度进行对比，并根据对比结果作出如下操作：

如果所述整流二极管两端电压尖峰大于所述装置安全运行裕度，则在所述吸收电容的当前值上加上一个人工预设的电容间隔值；然后将相加结果赋予所述吸收电容的当前值；然后跳转到S500；

如果所述整流二极管两端电压尖峰小于所述装置安全运行裕度，所述吸收电容的当前值赋予最优吸收电容；

S600.将所述最优吸收电容保持不变并代入所述整流装置仿真电路，变换所述吸收电阻进行仿真，并将尖峰电压最小值条件下的吸收电阻的值赋值给最优吸收电阻，将最优吸收电阻与参考吸收电阻进行对比，根据对比结果作出如下操作：

如果所述吸收电阻的参考值与所述最优吸收电阻不相等，将人工预设的吸收电阻的初始值赋予吸收电阻当前值；然后跳转至S400；

如果所述吸收电阻的参考值与所述最优吸收电阻相等，则输出所述最优吸收电阻和所述最优吸收电容。

2.根据权利要求1所述的反向恢复尖峰电压吸收电路的最优参数设计方法，其特征在于：所述整流二极管的集总电荷物理模型包含PN结模型和基区模型；

在所述PN结模型中，所述整流二极管内部的电荷被划分并集总在五个电荷点；所述五个电荷点分别被标记为1点、2点、3点、4点和5点；其中：所述1点在P+区域内，所述2点、所述3点和所述4点在N-区域内，所述5点在N+区域内；所述整流二极管的C极与所述1点之间通过寄生电阻串联，所述5点与所述整流二极管的E极之间串联一个寄生电感，所述1点与所述2点之间、所述4点和所述5点之间通过所述PN结模型建立节电压联系；

在所述基区模型中，所述2、3、4点之间通过电流密度方程和电流连续性方程建立电流联系；

所述初始参数包含热电压、整流二极管芯片有效工作面积、电子电荷量常数、硅介电常数、基区掺杂浓度、基区宽度和基区载流子寿命。

3.根据权利要求2所述的反向恢复尖峰电压吸收电路的最优参数设计方法，其特征在于：S200中所述对所述整流二极管的动态特性进行测试，将测试结果与仿真进行对比验证，得到建立成功的整流二极管的集总电荷物理模型，包含以下步骤：

S210.测试结果与S100中建立的所述整流二极管的集总电荷物理模型仿真结果进行对比；

S220.据对比结果作出如下操作：

如果所述测试结果与所述整流二极管仿真结果的误差不高于人工预设的误差阈值，则所述整流二极管的集总电荷物理模型建立成功；

如果所述测试结果与所述整流二极管仿真结果的误差高于人工预设的误差阈值，则所述整流二极管的集总电荷物理模型建立不成功，调整所述初始参数，然后返回S100。