课程文献中心 更多>>

关键词： 碳化硅   金属-氧化物-半导体场效应晶体管   栅氧化层老化   电磁辐射  

摘要： 栅氧化层退化是碳化硅-金属-氧化物-半导体场效应晶体管(silicon carbide metal-oxide-semiconductor field effect transistor，SiC MOSFET)最常见的失效形式之一，栅氧化层状态监测是电力电子系统稳定运行的重要保证。因此，本文提出了一种基于电磁辐射(electromagnetic radiation，EMR)信号的SiC MOSFET栅氧化层退化状态监测方法。首先在SiC MOSFET导通过程分析基础上，推导出栅氧化层老化程度与漏极电流变化率之间的关系；其次，把SiC MOSFET模块当作一个磁偶极子，测量其EMR信号，分析可知栅氧化层老化会引起EMR信号频谱幅值减小；最后，以SiC MOSFET组成的Buck变换器为被测对象，利用近场探头捕获EMR信号，根据其频谱幅值监测栅氧化层退化的程度。实验结果表明，SiC MOSFET栅氧化层退化对低频段的EMR信号频谱影响较大，在谐振点6.3MHz附近出现峰值，并且随着栅氧化层老化程度加深，EMR信号频谱幅值也相应减小。

关键词： 功率MOSFET   静电放电   栅源电容   解析模型  

摘要： 在实际静电放电测试时，发现各种功率MOSFET的静电放电测试结果均呈现出正反向耐压不对称现象，而人体与器件接触时的静电放电过程是不区分正反向的。正反向耐压差异较大对于功率MOSFET或作为静电放电保护器件来说都是无法接受的，其造成器件失效的问题格外凸显。本文通过建立SGT-MOSFET、VUMOSFET和VDMOS在静电放电正反向电压下的栅源电容解析模型，对比分析了三种功率MOSFET器件静电放电正反向耐压不对称及其比值不同的原因，为器件的静电放电测试及可靠性分析提供了理论依据。

关键词： 碳化硅   金属-氧化物-半导体场效应晶体管器件   阈值电压   栅极驱动器  

摘要： 碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET）的阈值电压漂移严重影响了其在应用中的可靠性。针对该问题，文中总结了碳化硅MOSFET阈值电压漂移的特点与现有的理论模型，并以此为基础提出抑制阈值电压漂移的驱动方法与驱动电路。该驱动电路通过引入中间电平的方式，将被控器件关断动态过程与关断稳态后的栅极电压区分开来，以此来达到降低碳化硅MOSFET的阈值电压漂移量的目的，同时还可以保留负栅极关断电压的优势。搭建了实验平台来验证该驱动电路对碳化硅MOSFET阈值电压漂移的抑制效果，结果表明，在文中的实验条件下该驱动电路相比于传统的驱动方式阈值电压漂移量降低了37%。

关键词： 器件建模   SiC MOSFET   收敛性   参数提取   米勒电容   静态特性   动态特性  

摘要： 随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(SiliconCarbideMetal-Oxide-SiliconFieldEffectTransistor， SiCMOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大，对快速、准确的SiCMOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而，现有的SiCMOSFET模型尚不完善，无法兼顾电流-电压特性的高准确度和高收敛性，且对米勒电容在低漏源电压区域的变化特性建模存在较大误差。为此，提出了一种考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiCMOSFET模型。首先，在已有文献中不分段电流源模型的基础上，修正模型表达式，提高了电流-电压特性准确度。接着，基于对米勒电容分层耗尽特性物理过程的分析，建立了优化的米勒电容模型以描述全偏压下的电容-电压特性。模型参数可以完全通过数据手册按照参数提取方法和步骤提取，并分析了静态参数变化的动态特性产生影响机制。以SiCMOSFET器件 C3M0021120D为研究对象，在LTspice中搭建器件模型和仿真电路，并与静态特性测试与双脉冲动态特性测试结果进行对比。实验结果表明：所提模型的预测误差均在10%以内，验证了所提模型的有效性，体现了该模型具有被应用于碳化硅电力电子变换器设计与评估的潜力。

关键词： SiC MOSFET   短路保护   栅极电压检测   漏极电压检测  

摘要： SiC MOSFET广泛应用于电力电子变换设备中，快速、准确且可靠短路保护电路已成为推广其应用的关键技术之一。该文对SiC MOSFET的各类短路过程进行分析，利用器件短路时漏源极电压迅速增加的特点，设计短路保护电路的拓扑结构和功能：检测SiC MOSFET栅极和漏极电压，并将该信号进行分析、锁存、隔离、滤波处理，若器件发生短路，则输出短路信号给栅极驱动芯片。在此基础上，采用基本逻辑器件和高速器件设计了保护电路，在理论上分析计算该电路在不同短路类型下的响应时间。计入所有影响保护速度的因素，该电路能在600 ns内实现SiC MOSFET短路保护，尤其是在发生负载短路故障时能将短路保护时间缩短至200 ns以内，其响应速度受不同母线电压影响较小。最后搭建实验平台，测试了该电路在不同母线电压、短路类型、驱动能力等情况下的短路保护性能，实验结果与理论分析和设计要求相符合。

关键词： 非厄密哈密顿量   扭结哈密顿算子   奇异点   基尔霍夫电流定律   RLC电路  

摘要： 利用扭结哈密顿算子构造了非厄密哈密顿量,探讨了非厄密哈密顿量本征值和本征态的性质.结果表明:非厄密哈密顿量的能量本征值为复数,且随着模型参数和角度的变化而变化,可能会出现奇异点;通过理论推导可确定本征值奇异点的位置和个数.非厄密哈密顿量本征矢量之间的正交归一性呈现与传统量子力学完全不同的特点;考虑基尔霍夫电流定律,用电阻、电感及电容构造电路,可获得非厄密哈密顿量.

关键词： 直流电路   电阻定律   高考物理   命题类型   欧姆定律   动态分析   图像问题   详细解析  

摘要： 直流电路是高考物理中的重要考点,该部分内容的考查角度主要包括以下两大类型:直流电路的动态分析和直流电路的图像问题.下面将分别对这两类问题进行详细解析.1直流电路的动态分析直流电路的动态分析问题主要考查学生对电路中物理量变化的分析能力.解决这类问题,需要熟练掌握欧姆定律、电阻定律等基本原理,理解电流.

关键词： 冷却   结温   封装   功率模块   碳化硅   热失控  

摘要： 碳化硅SiC(silicon carbide)器件被认为是一种良好的耐高温半导体器件,高功率密度和高温应用需要更深入地研究损耗和散热问题。研究了SiC MOSFET功率模块在高温下的最大电流导通能力,考虑了电气性能和散热的相互关系。在建立SiC MOSFET器件的热电耦合模型配合系统散热模型的基础上,分析了热失控过程的机理。通过热电联合仿真确定了一款SiC功率模块高温下的电流容量,与实验结果相比误差约为4%,验证了所提方法的有效性。

关键词： 初中物理   核心素养   大单元教学   欧姆定律  

摘要： 大单元教学有利于学生形成知识体系、提升系统分析问题的能力,促进学生核心素养的发展,以“欧姆定律”教学为例介绍大单元教学的设计步骤。

关键词： 电感饱和   逆变器   开关频率控制   频率环   基尔霍夫电压定律  

摘要： 不当操作会导致电感饱和状态下逆变器功率损耗严重,为了提升频率控制的稳定性,提出考虑电感饱和的逆变器变开关频率控制方法。根据逆变器的构成获取相关参数的矢量关系,利用基尔霍夫电压定律生成电感饱和状态的逆变器数学模型,通过旋转构建逆变器在dp坐标系下的数学模型,用于预测推导逆变器的电压值。设计开关控制的三大核心成分,分别为功率鉴定器、频率鉴定器和频率滞环比较器,利用电压定向矢量控制方法分别从三个核心成分中得出逆变器的损耗、功率控制结果以及频率状态量误差,完成逆变器变开关频率控制。实验结果表明,所提方法的电压控制效果较好,频率控制稳定性较高。