碳化硅MOSFET的变温度参数建模_孙凯

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1、DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2013.03.001第33卷第3期中国电机工程学报Vol.33No.3Jan.25,20132013年1月25日ProceedingsoftheCSEE©2013Chin.Soc.forElec.Eng.37文章编号：0258-8013(2013)03-0037-07中图分类号：TM85文献标志码：A学科分类号：47040碳化硅MOSFET的变温度参数建模12221孙凯，陆珏晶，吴红飞，邢岩，黄立培(1．清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京市海淀区100084；2．江苏省

2、新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学)，江苏省南京市210016)ModelingofSiCMOSFETWithTemperatureDependentParameters12221SUNKai,LUJuejing,WUHongfei,XINGYan,HUANGLipei(1.StateKeyLabofPowerSystems,DepartmentofElectricalEngineering,TsinghuaUniversity,HaidianDistrict,Beijing100084,China;2.JiangsuKeyLa

3、boratoryofNewEnergyGenerationandPowerConversion(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics),Nanjing210016,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:APSpiceSiCMOSFETmodelwasproposedin效率评估提供了重要的依据。thispaper,whichissuitableforawidertemperaturerange.The关键词：碳化硅MOSFET；变温度参数；PSpice建模；Buck

4、temperaturedependentsourcesareadoptedtodescribethe变换器staticcharacteristics.Theeffectofnegativeturn-offdrivevoltageisalsotakenintoaccount.Thecharacteristicsatlow0引言temperatureweremeasured,whichprovidemodelingbasis.半导体技术一直是推动电力电子行业发展的Thusthismodelfeatureshighaccuracyevenatlow

5、决定性力量。目前，功率硅器件(silicon，Si)的应用temperature.Keyparameterswhichcontributetostaticand[1]已经相当成熟，但随着日益增长的行业需求，硅dynamiccharacteristicsofSiCMOSFETwereanalyzedindetail.Theproposedmodelwasverifiedbytheexperimental器件由于其本身物理特性的限制，已经开始不适用testsonaBuckconverterprototypeatdifferentvoltages,

6、于一些高压、高温、高效率及高功率密度的应用currentsandtemperatures(from25℃to125℃).The场合。simulationresultsbasedontheproposedmodelmatchwell20世纪90年代以来，碳化硅(siliconcarbide，withthetestresultsinwaveformsandpowerlosses,whichSiC)MOSFET技术的迅速发展，引起人们对这种新havethemaximumerrorlessthan10%.Thesystemanalysis[2-4]

7、一代功率器件的广泛关注。与Si材料相比，碳andefficiencyevaluationofSiCconverterscanbeconducted化硅材料较高的热导率决定了其高电流密度的特basedontheproposedmodel.性，较高的禁带宽度又决定了SiC器件的高击穿场KEYWORDS:SiCMOSFET;temperaturedependent[5-6]强和高工作温度。尤其在SiCMOSFET的开发parameter;PSpicemodeling;Buckconverter与应用方面，与相同功率等级的SiMOSFET相比，摘要：

8、为在全温度范围内准确反映碳化硅(siliconcarbide，SiCMOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低，适用SiC)MOSFET的工作特性，提出一种基于Pspi