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申请/专利权人：西南交通大学
摘要：本发明公开了一种基于最大反向恢复电流的PiN二极管结温在线监测方法，包括以下步骤：首先推导PiN二极管最大反向恢复电流与通态电流的数学关系；其次推导最大反向恢复电流与温度和通态电流的数学关系；然后通过设计电流采样电路，计算最大反向恢复电流与通态电流的变比关系，得到PiN二极管结温的在线监测模型。本发明实现了PiN二极管结温的在线监测，方法简单易实现、成本低、体积小、精度高、线性度好。
主权项：1.一种基于最大反向恢复电流的PiN二极管结温在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建PiN二极管最大反向恢复电流模型： 其中，JPR为最大反向恢复电流密度，JF为反向恢复前的电流密度，Da为双极扩散系数，τHL为高阶注入寿命，d为N型漂移区中心到P+区的距离，h为二极管反向恢复时产生的空间电荷的宽度；S2、扩散系数D与温度T呈线性关系，设T＝25℃时的双极扩散系数为Da-25，则双极扩散系数Da在全温度范围内表示为：Da＝α+βTDa-25其中，α、β分别为Da的温度系数，求得PiN二极管最大反向恢复电流与温度和通态电流密度之间的关系为： S3、通过设计基于电流互感器的电流采样电路计算出温度T的表达式；PiN二极管的温度与最大反向恢复电流和关断前的通态电流有关，因此为了采样最大恢复电流与通态电流，设计基于电流互感器的电流采样电路，通态电流IF与其对应的采样电压Vif之间的关系为： 其中，NCT为电流互感器变比；反向恢复电流IPR与其对应的采样电压vipr之间的关系为： 其中，ΔVerror为采样电路产生的误差，LCT-2为电流互感器二次侧电感，RCT-2为电流互感器二次侧内阻，t2表示反向恢复电流达到最大时的时间点；因此，用电流IPR和IF代替电流密度JPR和JF，可求得温度T的表达式为： 其中，vipr为最大反向恢复电流JPR对应的采样电压，Vif为反向恢复前的电流JF对应的电压，Ri1、Ri2为电流互感器的电阻；将式中的常数系数用a0、a1、a2表示，将温度T的表达式化简为： 通过采样vipr与Vif的值实现PiN二极管结温的在线监测。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 西南交通大学 基于最大反向恢复电流的PiN二极管结温在线监测方法
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