功率二极管反向恢复特性的建模

功率二极管的反向恢复电流增加了与其互补导通的开关管的开通损耗,使电力电子电路的损耗模型复杂化。传统的功率二极管反向恢复特性模型基于物理机制而建立,不能直观地从电路参数反映其特性和规律。该文提出采用曲面拟合和数据映射的方法,研究反向恢复特性中关断前正向电流IF、分布电感Ls与反向恢复电流尖峰值IRP、正向衰减时间t_I、反向恢复时间t_(II)之间的关系。以一个Boost电路为平台获得不同的IF,Ls]的测试波形数据,通过小波去噪和Matlab的数据处理功能提取IF,IRP t_I,tII],再对正向电流衰减波形和反向电流恢复波形做归一化处理,然后用多项式拟合的方法训练得到IF,Ls,IRP t_I,tII]的多种组合三维曲面,得到的模型用测试组比较,最大MAPE为3.38%,最后利用预测参数IF,IRP t_I,tII]对归一化波形进行逆向映射,得到的预测曲线逼近实测曲线。揭示了IRP随IF的增大而增大,随着Ls的增大而减小;tI随IF的增大而增大,随着Ls的增大而增大;tII与IF、Ls的非线性关系。