[发明专利]一种IGBT芯片矩阵模型自动生成方法及系统

说明书

本发明提供一种IGBT芯片矩阵模型自动生成方法及系统，包括：获取IGBT芯片矩阵模板中IGBT芯片结构及连接关系建立IGBT芯片模型；通过IGBT芯片模板中的信息采集模型读取所述IGBT芯片模板中各电路元件的特性参数；基于所述特性参数对所述IGBT芯片模型进行配置；对配置后的IGBT芯片模型进行封装，生成IGBT芯片矩阵模型。本发明提供的技术方案实现了上百个芯片的自动摆放，节省了大量的时间的精力，芯片的自动生成代替了工作中大量的重复人工劳动，解决了手动建模容易出错的问题，同时开发了专用程序，IGBT芯片矩阵模型通过应用程序实现了IGBT内部均流特性的快速验证。

技术领域：

本发明涉及电力电子和功率半导体领域，具体涉及一种IGBT芯片矩阵模型自动生成方法及系统。

背景技术：

大功率IGBT模块通常由几个到上百个参数基本一致的IGBT芯片以及二极管组成，这些通过IGBT和二极管芯片并联以实现容量提升的方案，是设计大电流功率器件的通用方式。理论上讲，每次通电过程中每个IGBT芯片通过的电流应该都是一样的，但在实际设计过程中，由于IGBT内部参数以及线路参数的细微差别，加之封装型式、散热特性等造成的集肤效应等会对芯片通电过程产生影响，导致IGBT芯片之间通过的电流存在差异。在极端情况下，甚至会出现部分芯片通过的电流非常大，造成IGBT器件内部局部过热而降低可靠性。因此需要在设计初期通过仿真手段对IGBT内部芯片并联特性及寄生参数进行研究，以优化IGBT内部的电气及结构设计，确保IGBT芯片和二极管在通电过程中实现均流。

为正确、快速的建立等效电路模型，如果采用传统绘制电路原理图建模的方式将是一项浩大的工程，不仅需要手动摆放上百个芯片模型、寄生电路模型，连线，更要依次设置其参数，这无疑需要投入大量的时间和精力，同时又由于是人工绘制，在绘制过程中容易出错，使建模过程耗费过多人力。

发明内容：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种IGBT芯片矩阵模板，所述IGBT芯片矩阵模板包括IGBT芯片、以及设置于所述IGBT芯片上的信息采集模型；

所述信息采集模型用于采集IGBT芯片的电路特性参数。

优选的，所述信息采集模型，包括：电阻模型、寄生参数模型、电容和电流传感器；

所述IGBT芯片模型的C极、G极和E极分别连接所述电阻模型之后与对应电极的所述寄生参数模型连接；

所述电阻模型，用于模拟IGBT芯片的C极、G极和E极的端口；

所述寄生参数模型，用于模拟IGBT芯片的寄生电感和寄生互感的特性；

所述电流传感器与IGBT芯片的E极连接，用于获取IGBT芯片的电流；

所述电容与IGBT芯片的C极和E极连接，用于模拟IGBT芯片的C极和E极寄生电容。

优选的，所述电阻模型，包括：

与所述IGBT芯片模型C极连接第一压接电阻；

与所述IGBT芯片模型G极连接第二压接电阻；

与所述IGBT芯片模型E极连接第三压接电阻。

优选的，所述寄生参数模型，包括：寄生电感、寄生电阻和寄生电容；

与所述IGBT芯片模型C极连接第一寄生电感、第一寄生电阻和第一寄生电容，之后与所述第一压接电阻连接；

与所述IGBT芯片模型G极连接的第二寄生电感、第二寄生电阻和第二寄生电容，之后与所述第二压接电阻连接；

与所述IGBT芯片模型E极连接的第三寄生电感、第三寄生电阻和第三寄生电容，之后与所述第三压接电阻连接。

一种IGBT芯片矩阵模型自动生成方法，所述方法包括：