一种MOSFET功率器件电热机联合仿真模型的构建方法技术

一种MOSFET功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，在MATLAB中搭建待测MOSFET功率器件电学模型，并设置初始温度，MOSFET功率器件电学模型通过仿真计算出MOSFET功率器件功率损耗P；在COMSOL中搭建待测MOSFET功率器件热机耦合模型。热机耦合模型仿真包括传热仿真与力学仿真，脚本在MATLAB与COMSOL中传递MOSFET功率器件结温Tj与功率损耗P的仿真数据；实现MOSFET功率器件电热机联合仿真模型的搭建。该方法实现了在多物理场情况下对待测MOSFET功率器件行为与特性的预测与分析。保证了半导体器件件的安全运行，降低了运维成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mosfet功率器件状态评估，具体涉及一种mosfet功率器件电热机联合仿真模型的构建方法。

技术介绍

1、随着半导体技术的发展，半导体器件在新能源发电、交通牵引、航空航天、工业自动化、交通运输等领域得到了广泛运用。其中，mosfet功率器件是电力电子系统中应用最广泛的全控型半导体器件。根据制造商的问卷调查，半导体器件被认为是工业电力电子系统中最关键和最脆弱的部件，mosfet功率器件的工作特性决定了其工作时内部同时拥有电场、温度场和机械应力场，并且三者之间存在着强耦合关系。现有研究表明，大多数mosfet功率器件的封装失效是多物理场耦合相互作用的结果，从单一物理场的角度很难有效地预测mosfet功率器件的行为和解释其失效机理。因此，建立准确高效的多物理场耦合模型，对于mosfet功率器件的优化设计、特性分析以及特定条件下的失效预测等应用具有重要意义。

2、现有技术中，mosfet功率器件的多场耦合建模已经做了大量的研究，但不同的建模方法最终要在特定的仿真平台上实现。近年来，电路仿真平台（saber、pspice、matlab等）本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MOSFET功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述一种MOSFET功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：所述传热仿真与力学仿真，共用MOSFET功率器件热机耦合模型进行计算；在MOSFET功率器件功率损耗P注入热机耦合模型后，功率损耗P作为传热仿真输入量，传热仿真根据功率损耗P计算出MOSFET功率器件结温Tj，力学仿真接收结温Tj计算出MOSFET功率器件各部分应力大小与形变量。

3.根据权利要求1所述一种MOSFET功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：所述MOSFET功率器件电学模型，以SP...

【技术特征摘要】

1.一种mosfet功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述一种mosfet功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：所述传热仿真与力学仿真，共用mosfet功率器件热机耦合模型进行计算；在mosfet功率器件功率损耗p注入热机耦合模型后，功率损耗p作为传热仿真输入量，传热仿真根据功率损耗p计算出mosfet功率器件结温tj，力学仿真接收结温tj计算出mosfet功率器件各部分应力大小与形变量。

3.根据权利要求1所述一种mosfet功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：所述mosfet功率器件电学模型，以spice一级公式为基础，用于mosfet功率器件电学特性仿真；

4.根据权利要求1所述一种mosfet功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：所述mosfet功率器件电学模型包括导通电阻模块与核心模块；

5.根据权利要求4所述一种mosfet功率器件电热机联合仿真模型的构建方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯宏，宣跃腾，汪文涛，李永鹏，王保宇，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：