Метод динамічних параметрів для математичного моделювання комутаційних процесів запирання вентилів напівпровідникових перетворювачів

Abstract

Розроблено метод математичного моделювання вентильних перетворювачів частоти (ВПЧ) на підставі аналізу природи виникнення і закономірностей протікання інверсного струму вентилів під час їх запирання застосуванням динамічних параметрів вентилів, якими слугують послідовно з’єднані індуктивність та активний опір, що змінюються відповідно до закономірності динаміки концентрації носіїв електричних зарядів в структурах напівпровідників (базах, емітерах та p-n переходах). Врахування наявності інверсного струму напівпровідникових вентилів істотно підвищує рівень адекватності математичного моделювання ВПЧ довільної структури і призначення та в довільних режимах їх роботи включно з несиметричними та аварійними перехідними електромагнітними процесами електротехнічних комплексів з ВПЧ не лише на проміжку часу комутації (запирання) вентилів, але й в продовж всього часу моделювання.

A method has been developed for mathematical modeling of valve frequency converters (VFC) based on an analysis of the nature of the occurrence and patterns of the flow of inverse current of valves when they are locked using the dynamic parameters of valves, which are series-connected inductance and active resistance, changing in accordance with the pattern of concentration dynamics charges in semiconductor structures (bases, emitters and p-n junctions. Taking into account the presence of the inverse current of semiconductor valves significantly increases the level of adequacy of mathematical modeling of VFCs of arbitrary structure and purpose and in arbitrary modes of their operation, including asymmetric and emergency transient electromagnetic processes of electrotechnical complexes with VFCs, not only during the time interval of switching (closing) of valves, but throughout the entire time modeling.