(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211245103.5
(22)申请日 2022.10.12
(71)申请人 深圳市威兆半导体股份有限公司
地址 518000 广东省深圳市南 山区桃源街
道福光社区留仙大道3370号南山智园
崇文园区3号楼13 01
(72)发明人 李伟聪 姜春亮 雷秀芳
(74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所
11399
专利代理师 陈彦朝
(51)Int.Cl.
G06F 30/23(2020.01)
G06T 17/20(2006.01)
G06F 111/10(2020.01)
(54)发明名称
一种IGBT故障运行参数的动态模拟方法及
系统
(57)摘要
本发明提供一种IGBT故障运行参数的动态
模拟方法及系统, 其中, 方法包 括: 解析I GBT的有
限元模型, 确定电能传输网络; 解析电能传输网
络, 确定各个相关的有限元单元; 基于有限元单
元在电能传输网络中的位置, 对有限元单元进行
编号, 获取各个有限元单元对应的标识编号; 获
取输入的第一类故障类型; 基于第一类故障类型
和预设的有限元单元配置库, 确定配置参数集;
基于配置参数集和标识编号, 确定各个有限元单
元的配置参数。 本发明的IGBT故障运行参数的动
态模拟方法, 实现模型的故障运行参数的动态模
拟。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页
CN 115310338 A
2022.11.08
CN 115310338 A
1.一种IGBT故障运行参数的动态模拟方法, 其特 征在于, 包括:
解析IGBT的有限元模型, 确定电能传输网络;
解析所述电能传输网络, 确定各个相关的有限元 单元;
基于所述有限元单元在所述电能传输网络中的位置, 对所述有限元单元进行编号, 获
取各个所述有限元 单元对应的标识编号;
获取输入的第一类故障类型;
基于所述第一类故障类型和预设的有限元 单元配置库, 确定配置参数集;
基于所述配置参数集和所述标识编号, 确定各个所述有限元 单元的配置参数。
2.如权利 要求1所述的IGBT故障运行参数的动态模拟方法, 其特征在于, 所述IGBT的有
限元模型通过如下步骤构建:
构建IGBT的实体模型;
对所述实体模型进行网格划分, 获取多个有限元 单元;
定义各个所述有限元 单元的电学参数, 获取 所述有限元模型;
其中, 所述对所述实体模型进行网格划分, 获取多个有限元 单元, 包括:
解析所述实体模型, 确定各个物质接触面;
基于各个所述物质接触面, 确定多个分割平面;
基于多个所述分割平面, 将所述实体模型分割为多个所述有限元 单元。
3.如权利要求2所述的IGBT故障运行参数的动态模拟方法, 其特征在于, 所述定义各个
所述有限元 单元的电学参数, 获取 所述有限元模型, 包括:
确定所述有限元 单元位于所述实体模型的位置、 材质数据和形状参数;
基于所述位置、 所述材质数据、 所述形状参数和预设的电学参数配置确定库, 确定所述
有限元单元的电学参数配置 。
4.如权利要求1所述的IGBT故障运行参数的动态模拟方法, 其特征在于, 所述解析所述
IGBT的有限元模型, 确定电能传输网络, 包括:
从所述有限元模型的对应IGBT的集电极、 发射集、 基极和门极中任一极性出发, 沿着电
流或逆着电流的方向确定出电能传输网络;
所述基于所述有限元单元在所述电能传输网络中的位置, 对所述有限元单元进行编
号, 获取各个所述有限元 单元对应的标识编号, 包括:
确定从所述电能传输网络上对应集电极、 发射集、 基极和门极的位置到有限元单元的
传输层数;
将传输层数, 按预设的次序进行排列, 形成所述标识编号。
5.如权利要求1所述的IGBT故障运行参数的动态模拟方法, 其特 征在于, 还 包括:
获取输入的第二类故障类型;
基于所述第二类故障类型和预设的故障信号输入配置库, 确定故障信号;
基于所述故障信号, 调制输入信号, 并将调制信号发送至门极。
6.一种IGBT故障运行参数的动态模拟系统, 其特 征在于, 包括:
第一确定模块, 用于解析IGBT的有限元模型, 确定电能传输网络;
第二确定模块, 用于解析 所述电能传输网络, 确定各个相关的有限元 单元;
编码模块, 用于基于所述有限元单元在所述电能传输网络中的位置, 对所述有限元单权 利 要 求 书 1/2 页
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2元进行编号, 获取 各个所述有限元 单元对应的标识编号;
第一获取模块, 用于获取输入的第一类故障类型;
第三确定模块, 用于基于所述第一类故障类型和预设的有限元单元配置库, 确定配置
参数集;
配置模块, 用于基于所述配置参数集和所述标识编号, 确定各个所述有限元单元的配
置参数。
7.如权利 要求6所述的IGBT故障运行参数的动态模拟系统, 其特征在于, 所述IGBT的有
限元模型通过如下步骤构建:
构建IGBT的实体模型;
对所述实体模型进行网格划分, 获取多个有限元 单元;
定义各个所述有限元 单元的电学参数, 获取 所述有限元模型;
其中, 所述对所述实体模型进行网格划分, 获取多个有限元 单元, 包括:
解析所述实体模型, 确定各个物质接触面;
基于各个所述物质接触面, 确定多个分割平面;
基于多个所述分割平面, 将所述实体模型分割为多个所述有限元 单元。
8.如权利要求7所述的IGBT故障运行参数的动态模拟系统, 其特征在于, 所述定义各个
所述有限元 单元的电学参数, 获取 所述有限元模型, 包括:
确定所述有限元 单元位于所述实体模型的位置、 材质数据和形状参数;
基于所述位置、 所述材质数据、 所述形状参数和预设的电学参数配置确定库, 确定所述
有限元单元的电学参数配置 。
9.如权利要求6所述的IGBT故障运行参数的动态模拟系统, 其特征在于, 所述第一确定
模块解析所述IGBT的有限元模型, 确定电能传输网络, 执 行如下操作:
从所述有限元模型的对应IGBT的集电极、 发射集、 基极和门极中任一极性出发, 沿着电
流或逆着电流的方向确定出电能传输网络;
所述编码模块基于所述有限元单元在所述电能传输网络中的位置, 对所述有限元单元
进行编号, 获取 各个所述有限元 单元对应的标识编号, 执 行如下操作:
确定从所述电能传输网络上对应集电极、 发射集、 基极和门极的位置到有限元单元的
传输层数;
将传输层数, 按预设的次序进行排列, 形成所述标识编号。
10.如权利要求6所述的IGBT故障运行参数的动态模拟系统, 其特 征在于, 还 包括:
第二获取模块, 用于获取输入的第二类故障类型;
第四确定模块, 用于基于所述第二类故障类型和预设的故障信号输入配置库, 确定故
障信号;
调制模块, 用于基于所述故障信号, 调制输入信号, 并将调制信号发送至门极。权 利 要 求 书 2/2 页
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