一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型制造技术

本发明专利技术提供一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型，将受到干扰的栅源电压划分为干扰动态分量以及稳态分量；根据干扰动态分量以及稳态分量建立栅源电压的动态响应模型，用于预测高频大功率变换器中，MOSFET栅源电压的干扰尖峰和振荡，具备简洁的数学表征和直观的物理意义。直观的物理意义。直观的物理意义。

【技术实现步骤摘要】
一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型


[0001]本专利技术涉及一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型。

技术介绍

[0002]随着材料技术的进步，采用SiC、GaN等宽禁带半导体材料生成的功率MOSFET具有耐压高、开关速度快的优势，然而，这一优势却迫使漏源电压和电流的变化率变得更高，严重影响了栅源电压的稳定性。功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在使用中，漏源电压和电流的剧烈变化通过米勒电容反射，导致栅源电压受到干扰出现尖峰和振荡，影响栅源电压稳定性，降低MOSFET寿命甚至直接引起MOSFET失效，严重制约着电力电子装置性能提升，威胁着电力电子装置的安全可靠运行。
[0003]为抑制栅源电压干扰，首先应当理解其产生机理。为此，国内外学者采用数学建模的思路，对栅源电压干扰的机理进行了深入探讨。在简单机理模型分析方面，这些模型分析着眼于确定开关速度的关键限制因素，结果表明，对于宽禁带器件，在桥臂结构中限制其开关速度的两个主要因素是栅极驱动能力和栅源电压干扰问题，进而依据电压变化率、驱动电阻和结电容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型，其特征在于：将受到干扰的栅源电压划分为干扰动态分量以及稳态分量；根据干扰动态分量以及稳态分量建立栅源电压的动态响应模型。2.根据权利要求1所述的一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型，其特征在于：所述干扰动态分量包含动态功率回路传递函数以及动态驱动回路传递函数，所述稳态分量为不考虑干扰的理想情况，具体包含稳态驱动回路传递函数；所述动态响应模型进一步具体为：式中，v
GS
(s)表示栅源电压的复频域形式，G
o
(s)表示动态功率回路传递函数，G
i
(s)表示动态驱动回路传递函数，G
d
(s)表示稳态驱动回路传递函数，v
dis
表示脉冲电压干扰源，v
GS
*表示驱动芯片输出的驱动信号，s为复频域。3.根据权利要求2所述的一种MOSFET栅源电压响应高频脉冲干扰的数学模型，其特征在于：所述动态功率回路传递函数G
o
(s)，其解析表达式为：式中：L
o
表示功率回路电感，所述功率回路电感L
o
包括MOS引脚电感L
d
、引线电感L
s
以及杂散电感L
σ
，即L
o

【专利技术属性】
技术研发人员：邵天骢，郑琼林，李志君，李虹，黄波，邱志东，张志朋，王作兴，王佳信，
申请(专利权)人：泰科天润半导体科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：