SiC MOSFET功率器件模型研究及仿真应用

发布时间：2021-04-21 00:11

　　SiC MOSFET（silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）以其优越特性受到国内外学者的广泛关注,采用SiC器件的转换器可以有更高的开关频率、适应高温工作,实现高功率密度。在一些应用场合可以显著提高电能变换装置的性能。为使SiC MOSFET在实际应用中有更好的依据和可靠性,为电力电子设计者提供应用参考,本文重点研究了SiC MOSFET的相关模型,建立了PSpice和Matlab/Simulink不同环境下的模型。（1）与Si MOSFET相比,SiC MOSFET具有更低的功率损耗,更适合高压、高频、高温等场合的应用。基于对功率MOSFET分立器件终端行为的理解,本文针对美国Cree公司生产的CMF20120D SiC MOSFET功率器件进行了研究和建模。（2）给出了提取SiC MOSFET器件特征参数的方法,并结合SiC MOSFET相关特性定义和制造商提供的技术手册,建立了基于PSpice的SiC MOSFET模型。引入了温控电压源和温控电流源补偿温度特性,使模型在较宽的温度范围内有... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 SiCMOSFET器件国内外研究现状
        1.2.2 SiCMOSFET器件模型研究现状
    1.3 本文的主要工作
第2章 SiCMOSFET特性分析及建模基础
    2.1 SiCMOSFET结构
    2.2 SiCMOSFET模型描述
    2.3 SiCMOSFET特性优势及参数
        2.3.1 静态特性及参数
        2.3.2 动态特性及参数
    2.4 SiCMOSFET开关特性
        2.4.1 开通情况
        2.4.2 关断过程
        2.4.3 非理想器件及其影响
        2.4.4 开关轨迹
    2.5 本章小结
第3章 基于PSpice的SiCMOSFET建模和仿真
    3.1 SiCMOSFET器件模型
    3.2 SiCMOSFET静态特性建模
        3.2.1 基本MOSFET单元M1建模
        3.2.2 导通电阻建模
        3.2.3 温控电压源电流源建模
    3.3 SiCMOSFET动态特性建模
        3.3.1 体二极管DBODY建模
        3.3.2 栅源极间电容CGS建模
        3.3.3 栅漏极间电容CGD建模
    3.4 SiCMOSFET器件模型的仿真及分析
        3.4.1 SiCMOSFET静态特性仿真分析
        3.4.2 SiCMOSFET动态特性仿真分析
    3.5 本章小节
第4章 基于Matlab/Simulink的SiCMOSFET建模和仿真
    4.1 Matlab中静态模型的建立
    4.2 Matlab中动态模型建立
    4.3 模型在Matlab中的实现
    4.4 SiCMOSFET器件模型的仿真和验证
        4.4.1 SiCMOSFET静态特性仿真分析
        4.4.2 SiCMOSFET动态特性仿真分析
    4.5 模型在单相逆变器中的应用
        4.5.1 逆变系统主体电路参数设计
        4.5.2 模型的仿真和分析
    4.6 本章小节
第5章 结论与展望
    5.1 研究结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢



本文编号：3150667