作為新型功率半導(dǎo)體材料的代表之一,碳化硅的禁帶寬度較大,擊穿電場(chǎng)較高,具有高功率密度、熱導(dǎo)率高等很多優(yōu)點(diǎn),因此,SiC功率半導(dǎo)體器件引起了廣泛關(guān)注。其中,SiC MOSFET器件成為關(guān)注熱點(diǎn)。為在更大溫度范圍內(nèi)準(zhǔn)確反映SiC MOSFET器件工作特性,需要建立更加精確的碳化硅器件溫度模型,這對(duì)此領(lǐng)域的發(fā)展,有著重要的作用。本文選取市場(chǎng)上最常見的CREE公司的碳化硅MOSFET器件進(jìn)行溫度模型的建立與分析。以C2M0025120D（1.2kV/90A）為例詳細(xì)介紹了在PSpice軟件中建立碳化硅MOSFET器件溫度模型的全過(guò)程,包括溫度控制電壓源、溫度控制電流源、溫控電阻、寄生電容建模的具體方法,以及在技術(shù)手冊(cè)中提取建模所需要參數(shù)的過(guò)程,將溫度模型在不同溫度下的靜態(tài)特性仿真結(jié)果與技術(shù)手冊(cè)進(jìn)行對(duì)比,分析了溫度對(duì)SiC MOSFET器件的閾值電壓和導(dǎo)通電阻的影響規(guī)律。選取了C2M0080120D（1.2kV/36A）器件進(jìn)行再次建模與仿真,結(jié)果與技術(shù)手冊(cè)中特性曲線基本吻合,進(jìn)一步驗(yàn)證了模型的通用性。并通過(guò)雙脈沖實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試兩個(gè)器件溫度模型的動(dòng)態(tài)特性,得到了不同溫度下開關(guān)過(guò)程波形圖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SiC MOSFET器件的發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 SiC MOSFET器件模型
    1.3 PSpice概述
    1.4 本文主要工作
2 SiC MOSFET建模基礎(chǔ)
    2.1 SiC MOSFET的物理結(jié)構(gòu)
    2.2 SiC MOSFET器件的重要參數(shù)
        2.2.1 閾值電壓
        2.2.2 跨導(dǎo)
        2.2.3 導(dǎo)通電阻
        2.2.4 體效應(yīng)
        2.2.5 寄生電容
    2.3 SiC MOSFET的開關(guān)特性
    2.4 本章小結(jié)
3 SiC MOSFET溫度模型的建立
    3.1 溫度控制電壓源與溫度控制電流源建模
        3.1.1 溫控電壓源E_(TEMP)
        3.1.2 溫控電流源G_(TEMP)
    3.2 導(dǎo)通電阻與內(nèi)部門極電阻建模
        3.2.1 導(dǎo)通電阻R_(DS(on))
        3.2.2 內(nèi)部門極電阻R_G
    3.3 寄生電容建模
        3.3.1 柵漏電容C_(GD)
        3.3.2 柵源電容C_(GS)
    3.4 本章小結(jié)
4 SiC MOSFET溫度模型的參數(shù)提取
    4.1 基本MOSFET單元M_l
        4.1.1 跨導(dǎo)g_(fs)
        4.1.2 轉(zhuǎn)移特性曲線
        4.1.3 導(dǎo)通電阻R_(DS(on))
        4.1.4 零偏漏電流
        4.1.5 導(dǎo)通電荷
        4.1.6 開關(guān)時(shí)間
    4.2 體二極管
        4.2.1 正向電壓-電流曲線
        4.2.2 結(jié)電容曲線
        4.2.3 反向擊穿電壓特性
        4.2.4 反向恢復(fù)特性
    4.3 本章小結(jié)
5 模型仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 模型仿真與分析
        5.1.1 SiC MOSFET靜態(tài)特性驗(yàn)證
        5.1.2 溫度特性分析
        5.1.3 模型的驗(yàn)證
    5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]考慮溫度特性的SiC MOSFET PSpice建模研究[D]. 郭浩波.北京交通大學(xué) 2019
[2]基于碳化硅MOSFET變溫度參數(shù)模型的器件建模與仿真驗(yàn)證[D]. 徐國(guó)林.華北電力大學(xué) 2015
[3]SiC VDMOS器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及界面陷阱效應(yīng)研究[D]. 高云斌.電子科技大學(xué) 2013
[4]碳化硅MOSFET應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 陸玨晶.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]siC功率器件特性研究與模擬分析[D]. 李俊楠.北京化工大學(xué) 2012
[6]風(fēng)/光互補(bǔ)系統(tǒng)逆變變壓器數(shù)據(jù)采集與仿真研究[D]. 李大強(qiáng).內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3199840