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关键词： 水下航行器   SiC金氧半场效晶体管   逆变器  

摘要： 随着“深远海”及高机动性、隐蔽性应用目标的提出,未来水下航行器动力系统需具备更高的转速、功率密度和效率。文中针对传统Si基功率器件在水下高速大功率电机应用中,由于开关性能限制,存在电机换相周期内斩波次数不够,给电机带来较大的转矩脉动和损耗的问题,首先对功率器件损耗进行分析,在PSpice中建立仿真模型,对比了不同开关频率及温度下SiC金氧半场效晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)损耗,并在Simulink中对比了不同开关频率下电机转矩脉动。利用SiC功率器件开关频率高、开关损耗低等优点,将SiC MOSFET应用于水下航行器大功率高速电机逆变器模块,对软硬件进行设计,并与IGBT逆变器进行效率对比,同时分析了SiC MOSFET在高频下对电机转矩脉动的影响,为SiC MOSFET在水下航行器中应用提供有益借鉴。

关键词： 伏安法测电阻   欧姆定律   电流表   基本测量方法   电压表   变换式   实验目的   减小误差  

摘要： 用伏安法测电阻是电学中的一种基本测量方法,属于欧姆定律变换式的具体应用,对于加深理解欧姆定律和电阻概念有重要作用。本期介绍如何用电流表、电压表测电阻。学生活动卡实验名称:用电流表、电压表测电阻实验目的:利用电流表、电压表测电阻,并多次测量,求电阻的平均值,减小误差。

关键词： 动态电路   欧姆定律   中考复习  

摘要： 动态电路是中考物理电学知识重要的内容,也是近年全国各地中考考查的重点和难点之一。以2022年江苏省镇江市中考物理21题为例,从最简单的电路开始,逐步变化,层层深入,由简入繁,深入浅出地探讨动态电路的分析和复习,提高学生的认知水平。

关键词： SiC MOSFET   串联   有源箝位   均压控制  

摘要： 功率器件串联技术是实现高压应用的有效途径之一，而串联应用的主要制约因素是串联器件之间的动态均压问题。本文针对不均压条件下串联器件的关断行为进行了理论分析，探究了不均压的产生机理，提出了一种基于有源箝位技术的SiC MOSFET串联均压有源驱动，其利用有源箝位电路检测串联器件之间的电压不均衡，并箝位电压尖峰，通过反馈控制器件栅极电荷及开关瞬态行为实现均压。该方案不存在不均压的调节周期，即使在交变负载下依然能在每一个开关周期的关断时间内实现均压控制。此外，本文还详细介绍了所提出方案的电路原理和参数设计过程，并通过试验验证了该方案均压控制效果的有效性。所提出方案具有有源箝位电路拓展性强的特点；是独立于原有栅极驱动电路的辅助电路，适用性强；且控制电路结构简单，无需可编程逻辑芯片和额外的信号隔离。

关键词： 初中物理   电学   欧姆定律  

摘要： 电学是初中物理的一个重要板块,其综合性强,难度较高,但是解题方法却多样化.要掌握电学问题的精髓,不仅需要理解和运用欧姆定律等公式,还需要发散思维,从不同的角度去探究问题的解决方法.本文依据实例探究一道初中物理电学问题的三种解法,以供参考.

关键词： 核心素养   教学方式   闭合电路  

摘要： 基于学科核心素养改进课堂教学是新课程视域下课堂教学改革的核心。以“闭合电路的欧姆定律”教学为介绍了从教学目标表述、教学设计观念、实验教学方法、课堂学习方式、课堂学习评价等方面改进课堂教学的实践。

关键词： 伏安法测电阻   高中物理   欧姆定律   逻辑推理能力   质疑创新   电流表   电压表   电表改装  

摘要： 伏安法测电阻是高中物理的一个重要实验,基本原理是用电压表测量待测电阻两端电压,用电流表测量通过待测电阻的电流,利用欧姆定律算出待测电阻的阻值.如果条件发生变化,设计创新性实验,或涉及电表改装,可使学生在解决问题的同时,锻炼和培养严谨的逻辑推理能力和质疑创新思维.

关键词： SiC trench MOSFET   switching power loss   figure of merit   safe operating area  

摘要： A novel silicon carbide(SiC) trench metal–oxide–semiconductor field-effect transistor(MOSFET) with a dual shield gate(DSG) and optimized junction field-effect transistor(JFET) layer(ODSG-TMOS) is proposed. The combination of the DSG and optimized JFET layer not only significantly improves the device’s dynamic performance but also greatly enhances the safe operating area(SOA). Numerical analysis is carried out with Silvaco TCAD to study the performance of the proposed structure. Simulation results show that comparing with the conventional asymmetric trench MOSFET(Con-ATMOS), the specific on-resistance(Ron,sp) is significantly reduced at almost the same avalanche breakdown voltage(BVav). Moreover, the DSG structure brings about much smaller reverse transfer capacitance(Crss) and input capacitance(Ciss), which helps to reduce the gate–drain charge(Qgd) and gate charge(Qg). Therefore, the high frequency figure of merit(HFFOM) of Ron,sp·Qgdand Ron,sp· Qgfor the proposed ODSG-TMOS are improved by 83.5% and 76.4%, respectively.The switching power loss of the proposed ODSG-TMOS is 77.0% lower than that of the Con-ATMOS. In addition, the SOA of the proposed device is also enhanced. The saturation drain current(Id,sat) at a gate voltage(Vgs) of 15 V for the ODSGTMOS is reduced by 17.2% owing to the JFET effect provided by the lower shield gate(SG) at a large drain voltage. With the reduced Id,sat, the short-circuit withstand time is improved by 87.5% compared with the Con-ATMOS. The large-current turn-off capability is also improved, which is important for the widely used inductive load applications.

关键词： 控制变量法   易错题   欧姆定律   控制电压   成反比   电阻   导体   端电压  

摘要： 提分锦囊1.电流跟电压、电阻的关系:(1)在导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;(2)在导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。2.实验中应用控制变量法,即在研究电流跟电压的关系时,要控制电阻不变;在研究电流跟电阻的关系时,要控制电压不变。

关键词： 碳化硅器件   槽栅MOSFET器件   反向恢复特性   多晶硅/碳化硅异质结   半导体功率器件  

摘要： 针对碳化硅槽栅MOSFET器件内部寄生二极管的反向恢复特性差的问题,设计了碳化硅槽栅MOSFET器件新结构,通过在碳化硅槽栅MOSFET器件元胞内部集成多晶硅/碳化硅异质结二极管,在不使器件的其他电学特性退化的基础上,改善器件的反向恢复特性。基于TCAD工具——ATLAS二维的半导体工艺与器件仿真软件,对碳化硅槽栅MOSFET器件的I-V特性、击穿特性以及反向恢复特性进行了研究。研究结果表明,与常规的碳化硅槽栅MOSFET器件相比,新结构的反向恢复特性明显改善,反向恢复时间减小了48.8%,反向恢复电荷减小了94.1%,反向峰值电流减小了82.4%。