课程文献中心 更多>>

关键词： 碳化硅MOSFET   栅源回路   串联扰动   电压尖峰  

摘要： 为了使SiCMOSFET工程运用时避免串联扰动的威胁,研究栅源回路参数对串联扰动的影响是很有必要的。研究通过对栅源回路参数的调控,将串联扰动现象分为正压尖峰与负压尖峰两部分进行分析,确定影响串扰电压尖峰的参数,为驱动回路参数设计提供方向性意见。首先建立拓扑简化模型,理论分析影响电压尖峰的栅源回路参数,随后搭建实验平台进行电压尖峰观测以及对理论分析进行实验验证,最后对实验波形进行分析。实验表明,当驱动电阻为0~20Ω、驱动杂散电感为0~300 nH、栅极电容为0~10 nF时,串联扰动随着桥臂自身驱动电阻、驱动杂散电感的增大而增大、随着栅极电容的增大而减小。此外,负载阻抗会影响负压尖峰,尖峰震荡同样会影响器件正常工作。

关键词： 击穿电压   栅漏电容   低势垒   碳化硅   第三象限  

摘要： 针对SiC MOSFET体二极管双极退化效应,该文提出了一种集成低势垒二极管的10 kV SiC MOSFET器件新结构(LBD-MOSFET)。该结构通过在一侧基区上方注入N阱,降低了漏源间的电子势垒,从而在元胞中形成一个低势垒二极管(LBD)。当LBD-MOSFET在第三象限工作时,低的电子势垒使LBD以更低的源漏电压开启,有效避免了体二极管开通所导致的双极退化效应。二维数值分析结果表明,SiC LBD-MOSFET的击穿电压达13.5 kV,第三象限开启电压仅为1.3 V,相比传统结构降低48%,可有效降低器件第三象限导通损耗。同时,由于LBD-MOSFET具有较小的栅漏交叠面积,其栅漏电容仅为1.0 pF/cm^(2),器件的高频优值为194 mΩ·pF,性能相比传统结构分别提升了81%和76%。因此,LBD-MOSFET适用于高频高可靠性电力电子系统。

关键词： 碳化硅金属氧化物半导体场效应管(SiCMOSFET)   有源驱动电路   LTspice仿真软件   过冲   振荡  

摘要： 针对碳化硅金属氧化物半导体场效应管(SiCMOSFET)开关过程中存在的电流、电压过冲和振荡问题,首先对SiCMOSFET的开关过程进行详细分析,得出电流、电压过冲和震荡的产生机理,然后根据影响过冲和振荡的关键因素,分别提出了电流注入型、变电压型和变电阻型有源驱动电路,并通过LTspice仿真软件验证了所提有源驱动电路的有效性,最后搭建实验平台对所提变电压型有源驱动电路进行实验验证。实验结果表明,所提变电压型有源驱动电路能够在牺牲较小开关损耗的条件下,有效抑制SiCMOSFET开关过程中的电流、电压过冲和振荡。

关键词： SiC MOSFET   阈值电压漂移   界面态  

摘要： 报道了对SiC MOSFET阈值电压漂移评测方法的研究结果。在器件物理层面上分析了造成器件阈值电压发生漂移的原因,MOS界面陷阱、近界面陷阱、固定电荷以及可移动电荷都会影响阈值电压的漂移。为了衡量器件工艺水平,精准评测器件的阈值电压漂移量,搭建测试平台进行了阈值电压漂移量测试。通过试验发现,阈值电压在应力的作用下既会发生漂移也会恢复,偏置电压去除与阈值电压测试之间的时间间隔非常重要。对阈值电压漂移量的测试应在同样的电压扫描方式、同样的时间间隔以及相同的温度下进行。

关键词： 功率金属–氧化物半导体场效应晶体管   声发射   高频电磁波   机械应力波   可靠性   状态监测  

摘要： 功率金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)在电磁热机等物理场相互作用下产生的应力波,对器件的可靠性设计和状态监测有重要意义。根据理论分析可知,功率MOSFET开通或关断可以产生瞬态电磁场,器件中的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力,因此产生机械应力波。在30V低压条件下,采用脉冲测试电路并对功率MOSFET进行试验,应用声发射测量平台采集试验过程中功率MOSFET器件产生的瞬态电磁场和机械应力波。对不同电气参数下得到的声发射信号进行处理和分析,发现器件漏源电压导致高频电磁波的产生,而栅源电压和漏源电压共同影响低频机械应力波,为功率MOSFET器件产生声发射现象提供理论依据。

关键词： 学科素养   教学设计   电源   闭合电路欧姆定律  

摘要： 以鲁科版选修3-1第四章第一节“闭合电路欧姆定律”为例,研究提升物理学科素养的课堂教学设计。

关键词： 闭合电路欧姆定律   创新设计   实验探究  

摘要： “闭合电路欧姆定律”是高中物理电学部分重要的物理规律之一,其教学方法一般是传统的理论教学,学生在学习过程中缺乏符合认知规律的情境支持。文章以“闭合电路欧姆定律”为素材,以新课标为指导,利用自制装置让学生亲历科学探究过程,在数据分析中锻炼科学思维,在活动中做真探究,在教学中真正落实核心素养要求。

关键词： SiC MOSFET   伽马辐照   总剂量效应   静态特性   室温退火   温度特性  

摘要： 研究了SiC功率MOSFET的γ辐照总剂量效应,获得了其在不同总剂量辐照以及不同环境温度下的输出特性和转移特性,并探究了γ辐照和环境温度对阈值电压、漏极饱和电流、工作状态的影响规律。研究结果表明,栅氧化层的辐照损伤是导致SiC MOSFET性能退化的主要原因。器件的输出特性、阈值电压及工作状态受辐照剂量影响明显,经室温退火后,器件性能有一定恢复。器件静态特性随温度的变化规律不易受γ辐照影响,辐照前后其阈值电压的温度系数均约为-2.71 mV/K,表明该器件阈值电压具有较好的温度稳定性。

关键词： SiC   MOSFET   电机控制器   续航里程   电动汽车  

摘要： 在电动汽车领域,整车续航对客户的体验至关重要。随着SiC MOSFET技术的发展,越来越多的电驱系统零部件供应商开始应用SiC MOSFET功率器件,以提升整车续航能力。文章在分析了SiC材料特性的基础上,采用英飞凌的SiC MOSFET模块,开发了一套300 kW的车用逆变器,通过与相同平台下的IGBT模块进行对比测试,证明了其在效率和整车续航方面有着巨大优势。同时,在开发的过程中也发现了SiC MOSFET在电气性能上存在电流和电压震荡现象,这会使得SiC MOSFET在EMC和应用方面面临一定的挑战。

关键词： 核心素养   “为学而导”   “五育融合”   闭合电路欧姆定律   物理教学  

摘要： 核心素养导向下,以"为学而导"为引领,探索"五育融合"的物理教学设计具有重要意义。教学实践中,教师要结合"五育融合"内容对教学目标进行设计,并以此为基础,以"为学而导"的主体性,引领"育内融合",巩固并完善学生的知识体系;以"为学而导"的学导互促,引领"育间融合",促使学生感受物理知识的美,切实提高学生实践与创新能力;以"为学而导"的创新性,引领"跨育融合",延伸学生思考,培养与持续提升学生跨学科的逻辑思维等能力。以"为学而导"推动"五育融合"的物理教学设计有效落实,为学生核心素养的培养及德育的培育奠定坚实基础。