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   锆钛酸铅压电陶瓷   缓冲吸收电路   定量设计模型   温度特性  

摘要： 在高速关断过程中,碳化硅(silicon carbide,SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管器件呈现出严重的电压过冲和振荡,降低器件电压裕量。通常,采用缓冲吸收电路改善SiC器件的关断电压轨迹。然而,现有研究忽略SiC器件与吸收电路的交互规律和工作温度对吸收电路性能的影响,限制缓冲吸收电路的应用。针对这些问题,该文提出一种基于锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)压电陶瓷的缓冲吸收电路,分析PZT的温度特性,通过建立半桥电路与PZT缓冲吸收电路的高精度交互模型,揭示PZT缓冲吸收电路与SiC器件的耦合规律,利用特征方程-根轨迹方法,定量刻画PZT缓冲吸收电路的参数设计域。对比评估工作温度对多种缓冲吸收电路性能的影响。实验结果表明,所提设计方法能很好地抑制关断电压过冲与振荡,验证设计方法的有效性。相较于传统RC缓冲吸收电路,PZT缓冲吸收电路在工作温度发生变动后,仍然具有很好的抑制效果,且抑制效果随工作温度的上升而不断增强。为SiC功率器件的暂态稳定性分析,以及功率模块和缓冲吸收电路的集成设计,提供有益的参考。

关键词： MOSFET剩余使用寿命预测   变分模态分解   NARX神经网络   贝叶斯正则   Levenberg-Marquardt  

摘要： 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)剩余使用寿命预测能够防止因器件长时间导通出现性能逐渐退化或失效,但传统预测模型易忽略MOSFET退化参数的非线性细节特征而导致预测精度较差。本文提出一种基于变分模态分解与带外源输入的非线性自回归神经网络的MOSFET剩余使用寿命预测方法。首先采用变分模态分解将退化参数序列分解为多组含有非线性变化信息的特征分量。然后分别利用贝叶斯正则和Levenberg-Marquardt算法对预测网络进行优化。最终集成多组预测分量值获得MOSFET剩余使用寿命预测结果。实验结果表明,本文所提方法的均方根误差小于0.003,平均绝对百分比误差小于5%,均优于对比方法,剩余使用寿命预测平均偏差小于5 min,验证了该方法的有效性.

关键词： 先进驾驶辅助系统   控制单元   全自动驾驶   稳压器   外部传感器   数据处理量   ECU   数据融合  

摘要： 随着汽车迈向全面电气化,全自动驾驶将成为车辆设计和制造的下一个重大转变。但即使在今天,基于先进驾驶辅助系统(ADAS)的半自动驾驶也已经显著增加了电子控制单元(ECU)的数量,这些ECU管理着各种应用,包括来自外部传感器和车载摄像头的数据融合。这些控制单元的功耗正随着数据处理量和处理速度的增加而上升。这些新增的控制单元需要用到稳压器,功率输出从几瓦(用于管理停车辅助传感器的ECU)到上百瓦(用于处理多个视频流的ECU)不等。

关键词： 核心素养   教学设计   欧姆定律   电表误差分析   学习情况调查  

摘要： 在高中物理实验中,电学实验是高考的高频考点。其中电池电动势和内阻的测量是其中的重要部分。但是学生在学习的过程中对伏安法、伏阻法和安阻法这三种测量电池电动势和内阻的理解、掌握和运用差别很大。因此基于提高学生电学实验核心素养的角度,文章以欧姆定律的理解和电表误差分析这两大主线内容出发,从教学设计、学习情况调查、评价与反思针对电池电动势和内阻的测量做出了新的教学设计并对全年级学生对这节课的掌握情况做了的学习情况调查。

关键词： 封装器件   电力电子   功率器件   MOSFET   IGBT   短路能力   短路电流   数据手册  

摘要： 在电力电子的很多应用,如电机驱动,有时会出现短路的工况。这就要求功率器件有一定的扛短路能力,即在一定的时间内承受住短路电流而不损坏。目前市面上大部分IGBT都会在数据手册中标出短路能力,大部分在5~10μs之间,例如英飞凌IGBT3/4的短路时间是10μs,IGBT7短路时间是8μs。而大部分的SiC MOSFET都没有标出短路能力,即使有,也比较短,例如英飞凌的CoolSiCTM MOSFET单管封装器件标称短路时间是3μS,EASY封装器件标称短路时间是2μs。

关键词： 额定电压   电子元件   开关损耗   引脚封装   存储装置   东芝  

摘要： 东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布,推出采用有助于降低开关损耗的4引脚TO-247-4L(X)封装的碳化硅(SiC)MOSFET——“TWxxxZxxxC系列”,该产品采用东芝最新的[1]第3代碳化硅MOSFET芯片,用于支持工业设备应用。该系列中五款额定电压为650V,另外五款额定电压为1200V,十款产品于今日开始批量出货。

关键词： SiC MOSFET   并联均流   栅极驱动   主动调控  

摘要： 随着当今时代电力电子技术的发展,SiC MOSFET在高频、高温、高压以及大电流等场合中得到广泛应用,然而,由多管并联所导致的不均流问题成为了当下SiC MOSFET模块广泛应用中的一大阻碍。针对这一问题,文中提出一种基于动态栅电阻的SiC MOSFET模块并联均流方法,其主要原理是通过利用SiC MOSFET开关瞬间漏极电流在源极寄生电感上感应出的电压来检测电流,并通过动态调节栅极驱动电阻来实现并联模块的电流同步。最后,通过利用多脉冲实验对文中所提出的均流策略的可行性及优势进行了实验验证。结果表明,动态栅极电压主动并联均流策略可以有效改善并联模块间电流均流问题。

关键词： 固态断路器   SiC MOSFET   失效分析   老化特征  

摘要： 基于SiC MOSFET的直流固态断路器因其具有快速分断故障电流的能力而广受瞩目，然而SiC MOSFET的失效机理较为复杂，有别于传统功率半导体器件的热失效模式，SiC MOSFET具有特殊的栅极失效及老化特征，但是相关特性及机理尚不明确，为固态断路器的失效及老化判别带来了较大的困难。本文针对上述问题，以基于SiC MOSFET的400V直流固态断路器为研究对象，探究了器件在断路器这一特殊工况下的单次及多次硬开关特性，验证了SiC MOSFET在单次或多次动作过程中均有可能发生栅极失效，且出现了栅极电压降低这一新的老化特性。采用有限元仿真进行器件级分析，得到了其内部在动作过程中的温度分布及热应力分布情况，结果表明器件栅极结构附近的温升接近1000K，并会产生1.4GPa的热应力。通过对失效器件的开封、切片及电镜扫描处理，确认了栅极氧化层的裂缝存在，验证了SiC MOSFET由于热应力导致栅极结构开裂，并导致栅极失效及老化的机理。

关键词： 电力电子变压器   电磁暂态   二端口网络   参数转换  

摘要： 电力电子变压器(powerelectronictransformer,PET)在大规模交直流混联和新能源并网中发挥着重要作用。由于PET高矩阵阶数与小仿真步长的特点,其电磁暂态(electromagnetic transient,EMT)仿真效率极低,无法满足精确快速仿真需求。该文以二端口PET为研究对象,给出一种基于二端口网络参数方程的等效建模方法。以双有源桥(dualactivebridge,DAB)型PET为例,通过模块内部传输参数的累乘、各模块混合参数的累加,以及各类参数之间的相互转换,给出了DAB型PET二端口等效电路及参数的获取方法。其次,通过PSCAD/EMTDC仿真测试,当模块数大于50,所提等效模型可实现对详细模型2个数量级以上的提速,最大相对误差小于3%。

关键词： 雪崩耐量   屏蔽栅沟槽型MOSFET   元胞   非钳位感性负载开关  

摘要： 提出了一种提高屏蔽栅沟槽型(Shielded-Gate Trench,SGT)金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)雪崩耐量的方法。利用Sentaurus计算机辅助设计软件,通过调整屏蔽栅沟槽型MOSFET元胞区接触孔宽度、深度、注入剂量和注入能量,以降低P型体区电阻,抑制寄生三极管的开启,提高器件雪崩耐量。测试结果表明,优化后的器件雪崩耐量相较基准条件由518.2 mJ提升至583.2 mJ,提升约12.6%。