[发明专利]一种用于碳化硅MOSFET开关瞬态过程频域分析的脉冲分解方法

权利要求书

1.一种用于碳化硅MOSFET开关瞬态过程频域分析的脉冲分解方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.将碳化硅MOSFET开关瞬态过程的电磁脉冲分解为标准脉冲、调制脉冲、死区-延迟脉冲、上升-下降脉冲和振荡脉冲五个基本脉冲的组合；

步骤2.利用傅立叶分解，得到碳化硅MOSFET开关瞬态过程电磁脉冲的频域解析表达式。

2.根据权利要求1所述的脉冲分解方法，其特征在于，步骤1中，

所述标准脉冲是占空比为50％的方波脉冲；

所述调制脉冲是占空比对应于脉冲宽度调制PWM占空比的方波脉冲；

所述死区-延迟脉冲是表征电磁脉冲相对控制脉冲延迟关系的方波脉冲；

所述上升-下降脉冲是表征电磁脉冲上升沿和下降沿持续时间的三角波脉冲；

所述振荡脉冲是表征电磁脉冲振荡行为的衰减正弦脉冲，即所述电磁脉冲被分解为如式(1)所示：

v_leg,TE(t)＝p_c,TE(t)+p_s,TE(t)-e_1,TE(t)-e_2,TE(t)-e_3,TE(t) (1)，

其中，v_leg,TE是电磁脉冲，p_c,TE是标准脉冲，p_s,TE是调制脉冲，e_1,TE(t)是死区-延迟脉冲，e_2,TE(t)是上升-下降脉冲，e_3,TE(t)是振荡脉冲。

3.根据权利要求2所述的脉冲分解方法，其特征在于，所述标准脉冲的时域表达式如式(2)所示：

其中，t是时间，u是单位阶跃函数，T_s是PWM控制周期。

4.根据权利要求3所述的脉冲分解方法，其特征在于，所述标准脉冲的频域表达式式(3)所示：

其中，f是频率，δ是单位冲击函数，j是虚数单位，π是圆周率，f_s是PWM控制频率。

5.根据权利要求4所述的脉冲分解方法，其特征在于，所述调制脉冲的时域表达式如式(4)所示：

其中，τ_k是第k个周期的PWM脉冲宽度。

6.根据权利要求5所述的脉冲分解方法，其特征在于，所述调制脉冲的频域表达式如式(5)所示：

7.根据权利要求6所述的脉冲分解方法，其特征在于，所述死区-延迟脉冲的频域表达式如式(6)所示：

其中，t₁₀＝kT_s，t₂₀＝kT_s+τ_k，△t_1k＝t′_doff+σ(t₁₀)(t_d+t′_don-t′_doff)，△t_2k＝t_d+t′_don+σ(t₂₀)(t′_doff-t_d-t′_don)；σ是选择函数，当碳化硅MOSFET的负载电流方向为流出桥臂时，σ(t)＝1，否则，σ(t)＝0；t_d是死区时间，t′_don是开通延迟时间，t′_doff是关断延迟时间。

8.根据权利要求7所述的脉冲分解方法，所述上升-下降脉冲的频域表达式如式(7)所示：

其中，t_1k是第k个周期脉冲上升沿起始时刻，t_2k是第k个周期脉冲下降沿起始时刻，t_rk是第k个周期脉冲上升时间，t_fk是第k个周期脉冲下降时间。