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关键词： 关断特性   结电容   Spice模型   双脉冲  

摘要： 为了分析功率MOSFET关断特性,本文基于结电容的概念探讨了功率MOSFET关断过程的机理并推导了数学模型,表明了MOSFET关断过程存在“栅控”和“容控”两种控制模式;建立了功率MOSFET的Spice模型,仿真结果对数学模型进行了验证;设计了双脉冲实验,实验结果与模型和仿真结果一致。研究结论有助于器件设计优化和应用改善。

关键词： SiC MOSFET   三相PWM整流器   电流谐波抑制   高功率密度  

摘要： 传统空调设备的谐波抑制方案存在能量密度低且低效的缺点,难以满足“双碳”目标下空调设备推广应用的需求。对此,本文提出一种基于全SiC MOSFET IPM的高功率密度空调三相PWM整流器,可有效抑制网侧电流谐波,提高电能质量和功率密度。对比于传统的基于IGBT IPM的空调三相PWM整流器,本文所提的空调三相整流器综合效率可提升2.5%、体积降低64%。

关键词： 表面安装器件   寄生电感   极电压   功率转换器   漏极   源极   栅源   爬电距离  

摘要： Infineon公司的IMBF170R1K0M1是CoolSi^(TM)C1700V SiC Trench MOSFET,采用TO-2637L表面安装器件(SMD)封装,漏极和源极的爬电距离大约为7mm,这样安全标准很容易满足.单独驱动器的源引脚有助于降低栅极回路寄生电感,以避免栅极激振效应.器件最适合用在反激拓扑,12V/0V栅源极电压和大多数的反激控制器兼容,具有非常低的开关损耗,完全可控制d V/dt以适宜EMI优化.

关键词： 碳化硅MOSFET   驱动器   短路保护   驱动振荡   双脉冲实验  

摘要： 由于碳化硅(SiC)MOSFET具有高频、低损耗、高耐温特性,在提升新能源汽车逆变器效率和功率密度方面具有巨大优势。对于SiC MOSFET功率模块,研究大电流下的短路保护问题、高开关速度引起的驱动振荡问题尤为重要。针对这些问题,设计了大电流下SiC MOSFET功率模块的驱动器,包括电源电路、功率放大电路、短路保护电路、有源米勒钳位电路和温度检测电路。在分析了驱动振荡机理后,通过有限元软件提取了驱动回路的寄生电感,优化驱动回路布局,使得开通与关断回路杂散电感分别降低到6.50 nH和5.09 nH。最后,以Cree公司的1200 V/400 A CAB400M12XM3功率模块为测试对象,利用双脉冲实验验证了所设计驱动电路的合理性及短路保护电路的可靠性,对于800 A的短路电流,可以在1.640μs内实现快速短路保护。

关键词： SiC MOSFET   短路   短路保护   PCB罗氏线圈   电流变化率  

摘要： 随着宽禁带器件的发展,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)被广泛应用,对其短路保护的研究成为了保障电力电子设备可靠性的重要课题。文中提出一种基于PCB罗氏线圈的Si C MOSFET简化短路保护电路。相比于已有的积分式罗氏线圈短路检测方案,所提出的方案改进了其复杂且高成本的信号处理电路,可以根据设定的电流变化率阈值和故障时间阈值直接诊断器件的电流工作状态,并实现快速、准确、可靠的短路保护。文中分析Si CMOSFET的短路行为以及寄生参数对短路检测的影响;着重研究PCB罗氏线圈结构和电路参数的设计过程;为避免保护电路误动作,对干扰过程进行分析和验证,并提出相应的干扰抑制方案。最后通过多组实验验证所设计电路参数、干扰抑制方案的有效性及短路保护功能的可靠性。

关键词： MOSFET   互相关噪声   抑制散粒噪声   热噪声  

摘要： 传统短沟道的纳米MOSFET噪声主要为受抑制的散粒噪声,其次为热噪声;在建立器件的噪声模型时,并没有考虑栅极噪声源与源极噪声源二者之间的电荷耦合,其耦合效应会形成互相关噪声。实验测试了20 nm MOSFET的噪声,结果分析得到短沟道MOSFET的噪声主要为散粒噪声、热噪声和互相关噪声。其次,根据MOSFET的器件物理结构及特性推导了纳米MOSFET的互相关噪声公式。在此基础上,比较受抑制的散粒噪声、热噪声和互相关噪声随沟道长度、温度、源漏电压和栅极电压的变化关系,所得结论有助于提高MOSFET器件的工作效率、可靠性及寿命。

关键词： SiC MOSFET   电路模型   静态特性   瞬态特性  

摘要： 碳化硅(SiC)材料因其在禁带宽度、击穿电场、电子饱和速度等方面的优势,使得SiC MOSFET具有高频、高压以及高温等优势。然而SiC MOSFET的特殊材料、结构以及高开关速度使得开关瞬态过程中器件内部的物理机理更为复杂。传统的SiC MOSFET模型沿用了部分硅(Si)器件的建模方法,难以准确评估器件在装置中的动静态特性。为此,该文提出一种基于物理的SiC MOSFET改进电路模型。基于器件的工作机理,分析传统SiC MOSFET模型的不足,并针对不足进行改进建模。电流扩散方式是影响SiCMOSFET静态特性的重要因素,由于器件N-漂移区较窄,导致漂移区电流扩散呈梯形,进而对漂移区电阻进行改进建模。SiC MOSFET开关瞬态模型刻画了器件的高频应用特性,基于突变结、穿通特性以及负电压关断分别对器件结电容进行改进建模。最后基于CREE 1200V/325A的SiC MOSFET器件进行实验,仿真与实验具有较好的一致性,验证了改进模型的准确性。

关键词： 家用电器   接地电阻   检测方法   欧姆定律  

摘要： 家用电器接地电阻指的是家用电器的电流通过接地装置导入大地后,经过大地导向另外一个接地体的电阻或者是导向更远处扩散所产生的电阻,它包括电流流过的所有路径所存在的电阻。因此,在判断一个家用电器的接地情况是否良好时,通常通过测量电器接地电阻的阻值的方案来进行,良好的接地性能是保证人员安全使用电器设备时的重要因素。因此,接地电阻测试是安规中最基本也是最重要的测试之一,目前,在日用五金家电行业,接地电阻的检测也是各实验室常规且基本的检测项目之一,准确的检测接地电阻需要更加优化的检测方法来进行,这样能够有效的避免检测结果的不准确性,从而提高产品的质量把控。

关键词： 初中物理   中考复习   滑动变阻器   欧姆定律   电流表   电压表   两个环节   初中生  

摘要： 探究电路中电流与电压、电阻的关系是初中物理非常重要的学生实验,是初中生建构欧姆定律的关键实验,也是学生综合应用电压表、电流表、滑动变阻器的关键所在.作为学生,在中考复习阶段,需要对这个实验从以下两个环节深入地巩固与复习,即探究电流与电阻的关系和电流与电压的关系.这两个环节有共性,也有差异,其方法和思想却相同.

关键词： 欧姆定律   磁路欧姆定律   广义欧姆定律   哲学   电磁学   哲学基本范畴   比例因果关系  

摘要： 电路欧姆定律和磁路欧姆定律所揭示的都是一种比例因果关系。从比例因果关系的角度看,B=μH,D=εE,δ=γE,Q=CU,Ψ=LI,和两个欧姆定律是一致的。因此,把这些等式和磁路欧姆定律一起,归纳为“广义欧姆定律”,一共六个。