基于SIMPLIS软件的功率MOSFET寄生参数仿真研究
2021-03-23冯兴田王世豪
实验室研究与探索 2021年2期
关键词:模型
冯兴田,王世豪,邵 康
(中国石油大学(华东)新能源学院,山东青岛 266580)
0 引言
功率器件MOSFET广泛应用于短路保护、电动机控制、开关电路[1-4]等场合,不同的设计需求促生了MOSFET的多种类型和有效的设计使用方法。文献[5]中通过采用新结构、新材料、新工艺等技术来提升功率MOSFET的性能,突破了传统MOSFET硅极限和SJ MOSFET硅极限关系,设计了一种高效节能的功率MOSFET。文献[6]中结合SiC MOSFET的参数特性及驱动要求,采用了一种栅极有源箝位串扰抑制方法,设计了一种高效的SiC MOSFET 驱动电路。文献[7]中则在Si基横向双扩散MOSFET模型的基础上,采用与温度相关的电流源和电压源补偿器件漏极电流和阈值电压的变化,设计了一种减少工作温度影响的SiC 功率MOSFET。
功率MOSFET在开关过程中要跨越线性工作区,形成电流和电压的交错区,从而产生一定的损耗,米勒平台就是在这个过程中形成的一段时间相对稳定的线性区[8-9]。在MOSFET 的关断过程中,不同的寄生参数会改变电路中米勒平台的持续时间,导致关断时间过长,使MOSFET构成的高性能变换器失去零电压开关的优点[10]。
本文基于SIMPLIS 仿真软件和实际MOSFET 特点,建立MOSFET 的仿真模型,进行MOSFET 寄生参数影响的研究,获取寄生参数影响规律。通过直观的仿真模型、仿真数据及波形,将抽象的内部参数关系展示给学生,便于学生理解和掌握该部分知识,在激发学生学习兴趣的同时,加深学生对MOSFET 器件性能的理解。
1 MOSFET寄生参数分析建模
为兼顾仿真速度和仿真精度,本文选用SIMPLIS软件对MOSFET的寄生参数进行仿真分析。……
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