目录
一、为什么要加入 寄生参数（Parasitic）
二、目标（本次仿真）
三、关键参数
四、Simulink 建模（手把手）
4.1 Step 1️⃣ —— 功率级（三种可切换）
■ DC‑Link + 杂散电感
■ 开关选型
■ 全‑Bridge → LC → R_load（同前几篇）
4.2 Step 2️⃣ —— PWM（同前）
4.3 Step 3️⃣ —— 运行 Scenario
五、结果解读（典型）
✅ 理想 Switch（无寄生）
✅ MOSFET + Lstray=50nH,Coss=80pF
✅ IGBT + Lstray=100nH
六、抑制 / 工程化处理（Sim 中可加）
七、结论（重点 ✅）
八、可扩展方向（你要我就写）
一、为什么要加入 寄生参数（Parasitic）
理想开关仿真往往得到：
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完美方波电压
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无过冲 / 振铃（Ringing）
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无开通 / 关断损耗
但实际 IGBT / MOSFET 都有：
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Coss(Vds)输出电容 |
容性开通损耗、ZVS 判定、dv/dt 限制 |
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Ciss,Crss（Miller 电容） |
米勒平台、误导通风险 |
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Ls（封装 + 母线 stray） |
电压过冲 L⋅di/dt、高频振铃 |
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Ron（导通电阻） |
导通损耗、压降 |
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体二极管 trr,Irr |
反向恢复尖峰（二极管关断） |
➡ 不加寄生 ⇒ 波形“假干净”，无法预判：
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电压尖峰（可能超 Vds rating）
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EMI 频段振铃
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ZVS 失效误判
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开关损耗低估
二、目标（本次仿真）
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单相全桥逆变器（400V DC → LC → 50Hz / m=0.85 / f_sw=10kHz）
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对比三种情况：
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理想开关（无寄生）
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MOSFET 含 Coss=80pF,Lstray=50nH,Ron=10mΩ
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IGBT 含 Cces=40pF,Lstray=100nH,Vce(sat)=1.5V
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观测：
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Vds(Q1)开通 / 关断波形（过冲 & 振铃）
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开通 Isw、开通能耗 ∫v⋅idt
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母线电压尖峰
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结论：寄生参数如何“污染”理想 PWM 波形
基于 Simulink + Simscape Electrical（MOSFET/ IGBT+ 外部 Lstray+ Csnub可选）架构
三、关键参数
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Vdc |
400 V |
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Ron |
10 mΩ |
— |
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Vce(sat) |
— |
1.5 V |
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Coss/Cces |
80 pF |
40 pF |
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米勒 Crss |
20 pF（隐含 in MOS block） |
— |
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体二极管 trr |
50 ns |
反向并二极管 |
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Lstray（母线 + 引脚） |
50 nH |
100 nH |
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fsw |
10 kHz |
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死区 |
300 ns |
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负载 |
R=50Ω + L_f=2mH + C_f=10µF |
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Ts_sim |
2e‑8（20ns 看振铃） |
四、Simulink 建模（手把手）
4.1 Step 1️⃣ —— 功率级（三种可切换）
■ DC‑Link + 杂散电感
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DC 400V → Series Inductor Lstray=50 100nH → 桥正端
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DC 负 → 桥负（可对称加 Lstray_neg或 只单边）
单端 Lstray足够激发 L⋅di/dt过冲
■ 开关选型
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MOSFET：N-Channel MOSFET（Simscape Electrical）
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Ron = 0.01 Ω
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Coss = 80 pF（或 use Parasitic Capacitancetab）
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Body Diode勾选
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IGBT：IGBT (Ideal + turn-on/off loss)或 IGBT with Diode
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Vce(sat)=1.5V
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Cres = 40pF, Cies = 3*Cres
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Turn-on/off delay可留默认
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Ideal Switch（Ron=1mΩ, C=0）→ 参考无寄生
■ 全‑Bridge → LC → R_load（同前几篇）
量测：
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Vds_Q1（probe Drain‑Source）
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isw（Current Sensor 串 MOS/IGBT）
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Vbus_after_Lstray
4.2 Step 2️⃣ —— PWM（同前）
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三角 10kHz
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SPWM 50Hz m=0.85
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死区 300ns → Gate_H/Gate_L
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Fault 可选
4.3 Step 3️⃣ —— 运行 Scenario
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0~0.5s |
稳开环 SPWM |
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Scope Zoom |
单开关事件（e.g. Q1 turn‑ON @ first edge） |
建议 Zoom X‑axis 9.99995~10.00005s 看：
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Vds跌落 / 过冲
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isw上升
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振铃频率 fring=1/(2π√Lstray⋅Coss)
例：
fring≈2π√50nH⋅80pF1≈89MHz(sim可见lowerduedamping)
五、结果解读（典型）
✅ 理想 Switch（无寄生）
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Vds瞬 400→0（无过/下冲）
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isw理想梯形
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无振铃 ✔（但 非真实）
✅ MOSFET + Lstray=50nH,Coss=80pF
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关断瞬间：
ΔV≈Lstray⋅(di/dt)di/dt≈Iload/tfall
例 I=8A,tf=50ns⇒ΔV≈50nH⋅160A/µs=8V
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Vds尖峰 ≈ 400+8~12V（plus 振铃）
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开通：
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Vds下降，Coss 放电 → 开通损耗可见（Eon=½CossV2趋势）
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振铃：高频 osc 叠加（Coss + Lstray + 线路 C）
✅ IGBT + Lstray=100nH
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关断 ΔV更大（L↑, slower tail ⇒ di/dt 虽小 but 存储电荷 → 尾电流）
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Vce有过冲 + 振铃
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Vce(sat)≈1.5V导通压降（MOS 无此）
六、抑制 / 工程化处理（Sim 中可加）
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RC Snubber 并开关 |
Csnub=1nF,Rsnub=10Ω并 Drain‑Source |
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低‑ESL 母线电容 |
就近 DC‑Link Cap (<10nH 感) |
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门极 RG(on/off) |
加 Rg=5 10Ω串 Gate（减缓 dv/dt） |
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软‑switch (ZVS) |
谐振拓扑（LLC/DAB）⇒ Coss 无损放电 |
→ 加 Snubber 后 Vds过冲 ↓，振铃 damped ✔
七、结论（重点 ✅）
✅ 你掌握了 寄生参数对逆变器波形的影响建模方法：
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MOSFET / IGBT 块 + 显式 Coss/Cces+ 母线 Lstray
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同 SPWM 全桥 → 观测 Vds,isw
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结果：
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无寄生 ⇒ 理想方波
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加 Lstray+Coss⇒ 电压过冲、高频振铃、开通/关断损耗可视
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IGBT 多 Vce(sat)+ tail 效应
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Snubber / RG / low‑ESL bus 可抑制 ✔
📌 parasitics 是：
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EMI 预测
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器件电压 rating 校验（400V bus ⇒ 需 margin for overshoot）
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ZVS 判定（Coss 必须显式）
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开关损耗趋势估算（虽精细 loss 需 PLECS / 热盒）
