Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane sposoby minimalizacji łączeniowych strat energii w wysokonapięciowych tranzystorach MOSFET pracujących z twardą komutacją

Grzejszczak P, Barlik R.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2015

|

Z. 270

5--13

PL

W artykule przedstawiono wybrane sposoby ograniczania łączeniowych strat energii w tranzystorach MOSFET pracujących z twardą komutacją. Głównym źródłem strat energii w tym procesie jest ładunek wsteczny diod zwrotnych komplementarnych łączników w gałęzi. W badaniach właściwości dynamicznych strukturalnych diod zwrotnych wysokonapięciowych tranzystorów MOSFET wykazano ścisłą zależność ładunku wstecznego od długości czasu martwego w gałęzi przekształtnika. W związku z powyższym zaproponowano sposób minimalizacji dynamicznych strat energii przez dostosowanie czasu martwego w gałęziach przekształtnika do wartości prądu przełączanego przez tranzystory. Wyniki badań zaprezentowano dla tranzystorów MOSFET wykonanych w różnych technologiach

EN

In this paper, selected methods to reduce switching losses in Power MOSFETs under hard switching operation were presented. The main part of these switching losses in two switches branch is body diode reverse recovery charge. Studies have demonstrated the dependence of the reverse recovery charge on the dead time length. Accordingly, the proposed methods of minimizing switching losses by adjusting the dead time length to switching current value. Simulation studies have shown a significant reduction in switching losses in the dual active bridge after applying the control algorithm with a variable dead time.

2

Minimizing the switching energy losses in high-voltage MOFSET transistors operating in a hard-switching mode

Grzejszczak P., Barlik R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 12

15-18

EN

The paper discusses selected methods of reducing switching energy losses in MOSFET transistors operating in a hard-switching mode. The main source of energy losses in this process is the reverse recovery charge of the body diodes of complementary power MOSFET operating in two-switches branch. Studies of the dynamic properties of the structural diodes of high-voltage MOSFET transistors indicate a close dependence of the reverse recovery charge on the dead time length in a converter’s leg. A method for minimizing the dynamic energy losses has been proposed, which consists in adjusting the dead time in the converter legs depending on the value of current switched over by the transistors. Investigation results have been provided for a representative bridge topology with MOSFET transistors made in different technologies.

PL

W referacie przedstawiono wybrane sposoby ograniczania łączeniowych strat energii w tranzystorach MOSFET pracujących z twardą komutacją. Głównym źródłem strat energii w tym procesie jest ładunek wsteczny diod zwrotnych komplementarnych łączników pracujących w gałęziach wielołącznikowych. Badania właściwości dynamicznych strukturalnych diod zwrotnych wysokonapięciowych tranzystorów MOSFET wskazują na ścisłą zależność ładunku wstecznego od długości czasu martwego w gałęzi przekształtnika. Zaproponowano sposób minimalizacji dynamicznych strat energii polegający na nastawianiu czasu martwego w gałęziach przekształtnika w zależności od wartości prądu przełączanego przez tranzystory. Przedstawiono wyniki badań w odniesieniu do reprezentatywnego układu mostkowego z tranzystorami MOSFET wykonanymi w różnych technologiach.

3

Detektory promieniowania sub-THz budowane z użyciem krzemowych tranzystorów typu MOSFET

Kopyt P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 7

37-41

PL

W artykule przeanalizowano z punktu widzenia projektanta wpływ elementów pasożytniczych występujących w krzemowych tranzystorach polowych typu MOSFET na działanie detektorów promieniowania sub-THz zbudowanych z użyciem takich przyrządów. Zaproponowano obwodowy model przyrządu zewnętrznego, a wartości elementów modelu dobrano w oparciu o typowe dane dostępne w literaturze. Model kanału tranzystora został zbudowany jako odcinek linii długiej opisanej za pomocą macierzy [Z], co ułatwiło zintegrowanie go z elementami pasożytniczymi. Uzyskany w ten sposób opis tranzystora MOSFET zastosowano do zbadania odpowiedzi kanału na pobudzenie sygnałem o częstotliwości sub-THz dostarczanego przez zaciski G i S. Wyniki takiej analizy przeprowadzonej dla tranzystorów MOSFET zintegrowanych z przykładową anteną łatową porównano z danymi uzyskanymi eksperymentalnie dla struktur o różnych wymiarach kanału uzyskując zadawalającą zgodność. Wydaje się zatem, że pomimo nieskomplikowanej budowy zaproponowany model może ułatwić projektowanie nowych detektorów promieniowania sub-THz i pełniejsze zrozumienie ich działania.

EN

In this paper an analysis of parasitic elements that are found in all typical metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) has been performed from a viewpoint of a designer of sub-THz radiation detectors. A simplified model of the extrinsic MOSFET device has been proposed. Typical values of its parameters have been assumed based on literature. The author has also built a model of the MOSFET’s channel (intrinsic device) employing the standard transmission line approach and defining a Z-matrix of the circuit in order to facilitate its integration with the parasitic elements. The full effective circuit model of the MOSFET has been employed to analyze the behavior of the detector when subjected to sub-THz radiation delivered through the Gate and Source pads. Finally, predictions of the responsivity of an example detector built of a typical MOSFET integrated with a patch antenna have been compared with measurements of several structures employing MOSFETs of various channel widths. Good agreement between the predictions and the measurements has been demonstrated, which indicates that despite its simplicity the presented model can significantly help to better understand operation of MOSFET-based detectors and also to improve the design process.

4

Analityczny opis nieliniowej pojemności wysokonapięciowych łączników energoelektronicznych przy wyznaczaniu strat energii

Grzejszczak P., Nowak M., Barlik R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 11

74--77

PL

W pracy przedstawiono sposób analitycznego wyznaczania pojemności wysokonapięciowych tranzystorów MOSFET i diod Schottky’ego SiC, stosowanych w przekształtnikach wysokiej częstotliwości. Silna nieliniowość oraz trudności w pomiarach sprawiają, że zwykle wykorzystywane są wartości zastępcze tych pojemności, nieprowadzące do poprawnych obliczeń mocy strat łączeniowych. Zaproponowany sposób charakteryzowania pojemności prowadzi do uściślenia wyników, co zostało zweryfikowane w badaniach symulacyjnych i eksperymentalnych.

EN

The paper presents specific problems of analytic approach to determining capacitances of high-voltage MOSFET and Schottky diodes. Strong non-linearity of these capacitances leads to real problems in design calculations for high frequency converters because inadequate value of capacitance is taken into account. The proposed method of based on the approximation of data curves using an analytic function offers a significant improvement of calculation results. This has been verified with simulations and laboratory measurement test.

5

Procesy łączeniowe tranzystorów MOSFET w mostkach wysokonapięciowych

Grzejszczak P., Nowak M., Barlik R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 12

27-30

PL

W pracy przedstawiono popartą wynikami badań dyskusję nad specyfiką pracy tranzystorów MOSFET w układach mostków, przeznaczonych do pracy z wysoką częstotliwością przy napięciach 300 V lub wyższych. Na podstawie eksperymentów laboratoryjnych oraz symulacji w SPICE rozpoznano warunki przełączania charakteryzujące się z wielkimi stromościami narastania napięcia i prądu i wynikającymi stąd sprzężeniami pomiędzy obwodem głównym i obwodami sterowników bramkowych. Dzięki znajomości zjawisk możliwe jest podjęcie wskazanych w referacie środków prowadzących do zwiększenia odporności układów na interferencję elektromagnetyczną oraz do zmniejszenia strat łączeniowych.

EN

The paper presents discussion based on research results and devoted 3 specific very fast switching processes of high voltage power MOSFET a transistors, which occur in bridge converters operating with high frequency. With SPICE simulations and experimental measurements, specific ii switching conditions with very high dv/dt and di/dt which cause strong / electromagnetic coupling interference between main and driver circuits were recognized. Thanks to the knowledge gained, appropriate means could be proposed for decreasing switching losses and better electromagnetic interference resistance.

6

Charakterystyki statyczne i parametry tranzystorów MOSFET mocy z krzemu i z węglika krzemu

Górecki K., Zarębski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

94-97

PL

W pracy przedstawiono charakterystyki statyczne wysokonapięciowych tranzystorów MOSFET mocy wykonanych z krzemu i z węglika krzemu. Przedyskutowano przebieg tych charakterystyk oraz przeanalizowano wpływ materiału, z którego wykonano tranzystor, na jego właściwości statyczne. Wskazano sytuacje, w których korzystniejsze jest stosowanie elementów wykonanych z węglika krzemu.

EN

In this paper, dc characteristics of high-voltage power MOSFETs fabricated from silicon and silicon carbide are presented. The influence of semiconductor materials on transistors properties are discussed. The situations, in which superiority of silicon carbide transistors is visible, are shown.

7

Charakterystyki DC tranzystorów MOSFET SiC oraz Si pracujących w obszarze silnego przewodzenia, w szerokim zakresie temperatur

Hapka A., Janke W., Kraśniewski J., Oleksy M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

98-101

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów charakterystyk izotermicznych i nieizotermicznych tranzystorów MOSFET z węglika krzemu oraz krzemowych, o podobnych parametrach dopuszczalnych. Określono wpływ temperatury na rezystancję R DS(on) oraz przeanalizowano jej wpływ na charakterystyki nieizotermiczne tranzystorów.

EN

In the paper, the measurements of isothetmal and nonisothermal characteristics of silicon and silicon carbide power MOSFETs are presented. The influence of the temperature on the ON-state resistance and, as a consequence - on the nonisothermal characteristics has been specified.