基于图形化修正的SiC MOSFET等效建模方法

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.002

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (4): 6-11.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.04.002

基于图形化修正的SiC MOSFET等效建模方法

王梓丞¹, 赖耀康², 王浩南¹, 曹玉峰², 叶雪荣¹, 翟国富¹

1.哈尔滨工业大学电器与电子可靠性研究所, 黑龙江哈尔滨 150001
2.北京科通电子继电器有限公司设计中心, 北京 100176

收稿日期:2021-12-04 出版日期:2022-04-30 发布日期:2022-06-06
作者简介:王梓丞(1998—),男,硕士研究生,研究方向为功率半导体器件可靠性|赖耀康(1984—),男,高级工程师,主要从事固态继电器、固态功率控制器研发工作|王浩南(1998—),男,硕士研究生,研究方向为电力电子器件及系统可靠性

Equivalent Modeling Method of SiC MOSFET Based on Graphical Modification

WANG Zicheng¹, LAI Yaokang², WANG Haonan¹, CAO Yufeng², YE Xuerong¹, ZHAI Guofu¹

1. Reliability Institute for Electric Apparatus and Electronics,Harbin Institute of Technology, Harbin 150001,China
2. Beijing Keytone Electronic Relay Corp.,Beijing 100176,China

Received:2021-12-04 Online:2022-04-30 Published:2022-06-06

摘要/Abstract

摘要：

准确的SiC MOSFET SPICE模型在产品仿真、研发和检测等领域会发挥重要作用。介绍了一种SiC MOSFET建模方法,通过自动拟合与考虑物理意义的图形化修正技术相结合,完成了对CPM3-0900-0010A型号元件的SiC MOSFET SPICE模型建立和修正。建立的模型特性曲线与产品参数手册提供的实测曲线良好贴合。建模过程中产生的关键参数和产品参数手册提供的参数更加符合,提高了仿真模型的严谨性和准确性。建立的模型经过与实际测试的对比,拟合效果较好,可以为含有SiC MOSFET的复杂电路仿真方法提供依据,为更准确地评估SiC MOSFET的性能和系统特性提供支持。

关键词: SiC MOSFET, 建模, 图形化修正, 仿真, 曲线拟合

Abstract:

Accurate SPICE model of SiC MOSFET will play an important role in product simulation and testing.A modeling method of SiC MOSFET is introduced.The spice model of CPM3-0900-0010A is established and modified by combining automatic fitting with graphic correction technology considering physical meaning.The established model characteristic curve fits well with the measured curve provided by the product parameter manual.The key parameters generated in the modeling process are more consistent with the parameters provided in the product parameter manual,which improves the preciseness and accuracy of the simulation model.Compared with the actual test results,the fitting effect of the model is good,which can provide the basis for the simulation method of complex circuit with SiC MOSFET,and provide support for more accurate evaluation of the performance and system characteristics of SiC MOSFET.

Key words: SiC MOSFET, modeling, graphical correction, simulation, curve fitting

中图分类号:

TM46

王梓丞, 赖耀康, 王浩南, 曹玉峰, 叶雪荣, 翟国富. 基于图形化修正的SiC MOSFET等效建模方法[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(4): 6-11.

WANG Zicheng, LAI Yaokang, WANG Haonan, CAO Yufeng, YE Xuerong, ZHAI Guofu. Equivalent Modeling Method of SiC MOSFET Based on Graphical Modification[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(4): 6-11.

图/表 9

图1

图2

图3

图4

图5

表1

图6

图7

表2

参考文献 8

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参数	释义	数值
T/℃	仿真温度	25
U_th/V	阈值电压	3.766 2
U_gs0/V	饱和时栅极电压	7
U_ds0/V	饱和时漏源电压	5.044 9
I_ds0/A	饱和时漏源电流	90.549 0
R_ds0/Ω	导通电阻	0.019 2
R_d/Ω	漏极等效电阻	0.005 7
R_s/Ω	源极等效电阻	0.000 1
R_g/Ω	栅极等效电阻	0.001 0
λ	沟道调制效应参数	0.039 9

参数	参考值	调整前	调整后
T_i/℃	25	25	25
U_th/V	1.7~3.5	3.7662	3.414
R_ds0/mΩ	10.0~12.0	19.2	11.6
λ	0.010 0	0.039 9	0.012 1

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