Modelowanie diod SiCPiN w programie SPICE

• Autorzy: Zarębski Janusz , Bisewski Damian , Kaczerski Krystian

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.10.44

Warianty tytułu

EN

Modeling of SiC PiN diodes in SPICE

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono ocenę możliwości wykorzystania programu SPICE do modelowania charakterystyk statycznych oraz czasowych przebiegów w zakresie przełączania diod PiN wykonanych w technologii węglika krzemu (SiCPiN). Przedmiotem badań są dostępne komercyjnie diody SiCPiN firmy GeneSiC. Wykazano, że wykorzystanie w symulacjach firmowych wartości parametrów występujących we wbudowanym w programie SPICE modelu diody prowadzą do istotnych różnic ilościowych, a nawet jakościowych pomiędzy kształtem charakterystyk rozważanych przyrządów półprzewodnikowych otrzymanych z obliczeń i pomiarów. Przeprowadzona przez autorów estymacja wartości tych parametrów doprowadziła do znacznej poprawy wyników symulacji

EN

In the paper, an assessment was carried out on the feasibility of using the SPICE program to model the static characteristics and switching waveforms of silicon carbide PiN diodes (SiCPiN). The focus of the research are commercially available SiCPiN diodes from GeneSiC. It was shown that using the parameter values provided by the built-in SPICE diode model could lead to significant quantitative and even qualitative differences in the shape of the characteristics of the considered semiconductor devices, compared to the results obtained from calculations and measurements. The authors conducted an estimation of these parameter values, leds to a significant improvement in the simulation results.

Słowa kluczowe

PL

węglik krzemu; dioda PIN; SPICE; modelowanie

EN

silicon carbide; PIN diode; modeling; SPICE

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 10
• Strony: 220--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zarębski Janusz

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, ul. Morska 81/87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0001-5976-1224

autor

Bisewski Damian

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, ul. Morska 81/87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/10.15199/48.2023.10.44

autor

Kaczerski Krystian

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, ul. Morska 81/87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9095-9279

Bibliografia

• [1] Asllani B., Morel H., Phung L.V., Planson D.: 10 kV Silicon Carbide PiN Diodes—From Design to Packaged Component Characterization, Energies, Vol. 12, No. 23, 2019, 4566.
• [2] Wang, L. Yang, T. Zhao and A. Q. Huang, Characteristics of 10 kV SiC MOSFET and PIN Diode and Their Application Prospect in High Voltage High Frequency DC/DC Converter, IEEE Power Electronics Specialists Conference, Orlando, USA, 2007, 72-77.
• [3] Górecki K., Detka K., Improved Method for Measuring Power Losses in the Inductor Core, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, 2021, Art No. 1500710, 1-10.
• [4] Zarębski J., Górecki K., Properties of some convolution algorithms for the thermal analysis of semiconductor devices. Applied Mathematical Modelling, Vol. 31, No. 8, 2007, pp. 1489 – 1496.
• [5] PSPICE A/D Reference Guide Version 17.2, MicroSim Corporation, April, 2016.
• [6] D. Johannesson, M. Nawaz and H. -P. Nee, Assessment of Junction Termination Extension Structures For Ultrahigh-Voltage Silicon Carbide Pin-Diodes; A Simulation Study, IEEE Open Journal of Power Electronics, vol. 2, 2021, 304-314.
• [7] https://genesicsemi.com - strona internetowa producenta
• [8] Karta katalogowa diody GA01PNS80-220, GeneSiC Semiconductor
• [9] Karta katalogowa diody GA01PNS150-220, GeneSiC Semiconductor
• [10] Bisewski D., Zastosowanie algorytmu genetycznego w procesie estymacji parametrów modeli przyrządów półprzewodnikowych. Przegląd Elektrotechniczny, R. 98, Nr 9, 2022, 106-109.