Modelowanie stałoprądowych charakterystyk tranzystorów SiC-MOS mocy w programie SPICE

• Autorzy: Bisewski Damian , Lubicz-Krośnicka Emilia

Warianty tytułu

EN

Modelling of DC characteristics of power SiC-MOSFETs in SPICE

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy problematyki komputerowego modelowania charakterystyk oraz parametrów tranzystorów MOS mocy wykonanych z węglika krzemu (SiC). W ramach realizacji pracy sformułowano oraz zaimplementowano w programie PSPICE autorski model rozważanego tranzystora, który bazuje na zmodyfikowanym modelu Shichmana-Hodgesa krzemowego tranzystora MOS. Opracowany model, w porównaniu do innych istniejących modeli tranzystora MOS wbudowanych w popularnych programach komputerowych, modeli firmowych, a także modeli opisanych w literaturze, cechuje się dużą dokładnością. Ponadto, zaproponowany model charakteryzuje się stosunkowo nieskomplikowaną budową, tzn. w zależnościach analitycznych opisujących ten model występuje zaledwie kilkanaście parametrów, których wartości można wyznaczyć korzystając z informacji zawartych w kartach katalogowych konkretnych typów tranzystorów albo na podstawie wyników pomiarów.

EN

The paper deals with the problem of computer modelling of characteristics and parameters of power MOSFETs made of silicon carbide (SiC). An original model of the considered transistor was formulated and implemented in the PSPICE program, which is based on the ShichmanHodges model of the silicon MOS transistor modified by the authors. In comparison to other existing MOS transistor models embedded in popular computer programs as well as models described in literature, the developed model exhibits high accuracy. Furthermore, the proposed model features a relatively simple structure, meaning that it includes only a few parameters in its analytical description. The values of these parameters can be determined based on the information provided in the datasheets of specific transistor types or through measurement results.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; MOSFET; węglik krzemu

EN

modelling; MOSFET; silicon carbide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 9
• Strony: 289--292
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bisewski Damian

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9519-3209

autor

Lubicz-Krośnicka Emilia

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• [1] Górecki K., Detka K., Electrothermal model of choking-coils for the analysis of dc–dc converters, Materials Science and Engineering:B, Vol. 177, No. 15, 2012, 1248-1253
• [2] Zarębski J.: Tranzystory MOS mocy. Fundacja Rozwoju Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia, 2007
• [3] PSPICE A/D Reference Guide Version 15.7, MicroSim Corporation, April (2006)
• [4] Bisewski D., Lubicz-Krośnicka E., Ocena dokładności firmowych modeli tranzystorów SiC-MOS, Przegląd Elektrotechniczny, R97, Nr 12, 2021, pp. 187-190
• [5] Bottaro E., Rizzo S. A., Salerno N., Analysis of topologies used for SiC MOSFET circuit modelling, 2022 International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM), Sorrento, Italy, 2022, pp. 336-341
• [6] Lubicz-Krośnicka E., Modelowanie nowoczesnych tranzystorów MOS mocy w programie PSPICE, Praca magisterska, Uniwersytet Morski w Gdyni, Gdynia, 2020
• [7] https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp - strona internetowa
• [8] https://www.wolfspeed.com - strona internetowa firmy Wolfspeed
• [9] Karta katalogowa tranzystora CMF20120D, Wolfspeed
• [10] Bisewski D., Zastosowanie algorytmu genetycznego w procesie estymacji parametrów modeli przyrządów półprzewodnikowych, Przegląd Elektrotechniczny, R98, Nr 9, 2022, 103-106
• [11] Kurkiewicz J., Stonawski M., Podstawy statystyki, Oficyna Wydawnicza AFM, Kraków, 2005

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).