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為了解決現有模型不完全適用于小時間尺度電力電子系統瞬態性能分析與計算的不足，建立用于IGBT電力電子系統小時間尺度動態特性分析、計算的三維電磁場一電路耦合計算模型，并提出其求解的迭代計算方法。為精確描述小時間尺度下IGBT內部瞬態電磁場及其分布規律，建立的IGBT本體三維有限元模型考慮位移電流、趨膚效應和引線鄰近效應等復雜因素的影響；為考慮極小時間尺度下線路中雜散參數的電磁效應，高階雜散參數電路模型采用多段等效電路模擬雜散參數的影響，同時采用諧態電磁場數值分析計算方法提取模型參數以考慮趨膚效應等的影響。基于IGBT內部電磁暫態過程的分析，提出一種改進的IGBT電路模型；為兼顧計算精度和計算時間的要求，提出等效高階電路模型的一種降階方法。仿真計算和實驗測試結果證明了所建模型及求解方法的有效性和正確性。
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