MOSFET输出电容对CLLLC谐振变换器模型的优化

在CLLLC谐振变换器基波等效建模方法中,未虑及变压器二次电流为零及死区时间内MOSFET输出电容对输出侧H桥桥臂中点电压的影响,当开关频率低于谐振频率(欠谐振)时,变换器输出侧H桥桥臂中点电压模型的准确性有待进一步提高。该文通过解析变换器欠谐振区域模型准确度较低的成因,得到变压器二次电流为零及死区时间内MOSFET输出电容电压方程,对基波等效建模方法进行了更为深入的研究,提出了状态变量(输出侧H桥桥臂中点电压、变压器二次电流)与变换器增益的优化计算方法。该方法计算式中包含开关频率、谐振频率、输出电压和MOSFET输出电容的信息,减小了状态变量稳态值求解误差,使等效输出负载与谐振腔参数更加准确,解决了欠谐振时变换器输出侧H桥桥臂中点电压模型精度相对较低的问题。最后,搭建CLLLC谐振变换器电路仿真模型与实验系统对所提方法进行验证,结果验证了该文理论分析的正确性。

MOSFET输出电容对CLLLC谐振变换器特性影响分析

在详细分析MOSFET输出电容对CLLLC谐振变换器运行原理和工作特性影响的基础上,针对MOSFET输出电容在续流阶段会产生振荡的问题,提出一种优化的参数设计方法,可在保持自然软开关特性的同时减轻振荡;针对由输出电容引起的变换器轻空载工作时输出电压漂高的问题,采取电压滞环间歇模式控制,可有效将输出电压调节至额定值,同时降低变换器轻空载工作时的损耗;最后,搭建了一台1 k W、400 V/48 V的实验样机,实验结果证明了所提优化设计和控制策略的正确性和可行性。

MOSFET输出电容的非线性对振荡谐波的影响

MOSFET的输出电容COSS具有非线性。在射频震荡器中,电容的这一非线性会影响振荡器的谐波分量。本文选取不同直流电源电压和输出电压,对在不同工作状态下振荡器的输出谐波分量进行了Matlab数值分析。实验结果验证了数值分析的结论。

MOSFET输出电容的非线性对振荡频率的影响

MOSFET的寄生参数会影响振荡器的性能指标。例如:漏极与源极之间的寄生电容(输出电容COSS)的存在会影响振荡器的频率。而且,COSS呈非线性特性。本文独具创新,以MOSFET的寄生电容作为振荡器的谐振电容。在这篇文章中,构造了包含非线性电容的电路等效模型,借助Matlab软件分析了非线性电容COSS对振荡频率的影响。分别获得了振荡频率随输出射频电压幅度变化和随直流电源电压变化的曲线。

功率MOSFET输出电容的非线性特性

本文主要分析了功率MOSFET的输出电容和米勒电容的定义以及他们非线性特性的表现形态,探讨了影响这2个电容的相关因素,阐述了耗尽层电荷浓度非线性变化以及耗尽层厚度增加输出电容和米勒电容的非线性特性的原因。

超结结构的功率MOSFET输出电容特性

本文主要分析了超结结构的功率MOSFET的输出电容以及非线性特性的表现形态,探讨了内部P柱形成耗尽层及横向电场过程中,耗尽层形态和输出电容变化的关系,最后讨论了新一代超结技术工艺采用更小晶胞单元尺寸,更低输出电容转折点电压,降低开关损耗,同时产生非常大的du/dt和di/dt,对系统EMI产生影响。

一种低耦合电容的高压SiC MOSFET驱动隔离电源设计

高压SiC MOSFET更快的电压变化率dv/dt,导致其驱动遭受更严重的共模干扰,而现有高隔离电压驱动电源大多又存在耦合电容高、共模瞬态抗扰度(CMTI)能力弱、转换效率低等问题,因此该文设计一种兼具高隔离电压、高转换效率的低耦合电容驱动隔离电源。首先,基于有源钳位反激变换器,提出一种驱动隔离电源耦合电容等效简化解析模型,并通过仿真、实验验证解析模型可行性;其次,基于该模型分析耦合电容影响因素及其优化方法,为低耦合电容的驱动电源设计提供参考;最后,通过实验评估所提低耦合电容高压SiC MOSFET驱动隔离电源性能。结果表明,该文驱动隔离电源额定转换效率约80%,工频耐压高达18 kV,且耦合电容不足2 pF,CMTI能力强。

基于液压模型的功率MOSFET有效输出电容测试方法

输出电容是影响功率MOSFET开关损耗的重要参数.在开关应用中,根据输出电容Coss来确定器件的开关损耗具有一定的局限性.为了准确地评估器件的开关损耗,研究了功率MOSFET的有效输出电容Coer和Cotr及其测试方法.首先,以液压模型理论为基础阐述了器件参数Coer和Cotr的具体含义,并完成相应的测试电路设计.然后,建立了基于测试电路的数值计算模型;为了保证测试精度,模型中充分考虑了电压测试电路产生的负载效应.最终,采用该方法对器件的有效输出电容进行测试和计算.实验结果表明,该测试方法能对功率MOSFET的有效输出电容进行可靠测试.

基于开关瞬态振荡过程的半导体器件输出结电容测量方法研究

半导体器件输出结电容随电压的升高非线性变化。为准确提取高压工况下输出结电容,提出一种基于开关瞬态振荡过程的半导体器件输出结电容测量方法。首先,探讨器件关断瞬态激发的高频振荡特征与结电容的数学关系,并形成对应的测量步骤。其次,从寄生电感、寄生电阻2个方面对影响精度的因素进行讨论。最后,搭建测试平台,对不同型号及封装的半导体器件进行测量结果的验证。实验表明,所提方法能够测量器件额定工作点处的输出结电容值,具有测试一致性高、可扩展性强等优势。

计及横向边缘效应的摆式差动电容倾角传感器输出特性

为了研究计及极板横向边缘效应的摆式差动电容倾角传感器的输出特性,利用保角变换法和格林函数法,讨论电容式倾角传感器的电场,得到其电容量随角位移的变化关系,通过MATLAB软件绘制出该传感器输出特性曲线,并对影响该传感器输出特性的因素做了定量分析。仿真模拟结果显示,在传感器的动极板的宽度小于静极板时,增大两极板的宽度差,再适度增大极板的间距,并减小极板直缝隙的宽度,可提高该传感器灵敏度及线性度,改善其输出特性。

计及边缘效应的差动圆柱面电容式倾角传感器的输出特性

为了研究差动圆柱面电容式倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论差动圆柱面电容器中的电场,给出其电容量随倾角变化的函数式,绘制出该传感器输出特性曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。

理解MOSFET时间相关及能量相关输出电容Coss(tr)和Coss(er)

本文论述了功率MOSFET数据表中静态输出电容Coss、时间相关输出电容Coss(tr)和能量相关输出电容Coss(er)的具体定义以及测量的方法,特别说明了在实际的不同应用中,采用不同的输出电容的原因。谐振变换器必须采用时间相关输出电容Coss(tr)来计算死区时间,硬开关变换器必须采用能量相关输出电容Coss(er)来计算开关损耗。

SiC MOSFET栅极电容提取实验方法及影响因素研究

SiC MOSFET与Si MOSFET由于和IGBT具有很好的兼容性发展尤其迅速,但又因缺乏栅极电容CGS和COX参数提取的有效手段,影响了其性能评价、模型仿真以及应用水平的提高。该文在分析Si C MOSFET典型的电阻负载电路基础上,针对其导通过程中栅极电流变化会带来栅极电容CGS和COX计算上的困难,提出增加恒流源电路维持Si C MOSFET导通过程栅极驱动电流恒定,从而只需简单计算便可提取栅极电容CGS和COX参数的实验方法。针对某一型号具体器件进行了参数提取实验,所得到的结果与datasheet的结果较吻合,验证了该方法的有效性;另外,不同负载、环境温度对采用文中方法得到的栅极电容CGS和COX结果影响较小,而不同直流电压对栅极电容CGS结果影响较大,较高直流电压下参数提取的结果较稳定。

寄生电容对SiC MOSFET开关特性的影响

为了探究电路中寄生电容对SiC MOSFET高速开关特性的影响,采用理论分析与实验研究相结合的方法,考虑相关寄生电容,对SiC MOSFET的开关过程进行模态分析,确立各部分寄生电容的影响,进而建立高速双脉冲测试平台,对各部分寄生电容对SiC MOSFET开关特性的影响进行研究,揭示各部分寄生电容对SiC MOSFET开关特性的影响规律。实验结果表明:随着SiC MOSFET极间电容的增大,其开关速度降低、开关能量增大,开关过程中的电压、电流尖峰有所降低;与极间电容不同,C_J增大时会引起电流尖峰的增加。

音叉振动式微机械陀螺输出电容的统计特性分析

以一种通过体微机械加工技术制备的音叉振动式微机械陀螺为对象,基于随机摄动技术定量计算了微陀螺检测输出电容变异的统计特征,以概率思想表达微陀螺批量加工过程所带来的材料/尺寸随机误差对其性能的影响。所提出的影响因子这一概念反映了微陀螺参数变异对性能变异的敏感度。在详尽分析微陀螺众多参数的影响因子的基础上获得微陀螺5个最为关键的参数。有限关键参数的获得,不仅能为微陀螺的健壮性设计提供帮助,同时也能为实际微陀螺的加工控制提供量化的参考依据。

一种适用于高压电源管理的无输出电容自基准低压差线性稳压器

设计了一种用于高压电源管理(Power Management)芯片内部供电的无输出电容、自基准全集成低压差线性稳压器,低压差线性稳压器与电压基准形成自供电自偏置环路,减少了电路的规模。通过对LDO—基准环路小信号特性分析,并用Hspice进行仿真验证,该环路具有足够低的环路增益,低频时能达到-82 dB,不会对供电系统的稳定性造成影响。

一种Buck变换器输出电容故障在线预测方法

提出一种基于特征参数退化的Buck变换器输出电容故障在线预测方法。首先,分析输出电容的失效机理,选取反映电容退化规律的等效串联电阻(ESR)RESR和电容值(C)为退化特征参数。然后,根据Buck连续导通模式,提出一种新的利用输出电压纹波分量计算特征参数ESR值RESR和C的在线提取方法,该方法可高效无电流传感器实现ESR值RESR和电容C在线监测。最后,利用特征参数ESR值RESR和C的时间序列,采用最小二乘支持向量机、BP神经网络和灰色模型实现Buck变换器输出电容故障值预测。仿真实例及试验验证该方法的有效性和准确性。

77K低温下MOSFET非固有电容参数提取研究

77K低温参数是制冷型碲镉汞红外焦平面探测器读出电路设计与精确仿真的关键点之一。通过研究MOSFET非固有电容的特性,并基于BSIM3通用模型对电容的描述,在77K低温下进行测试提取,得到了相关的模型参数。嵌入SPICE软件仿真对比,证明了参数的准确性。

MOSFET输出阻抗对混频器线性度影响分析

深入研究了MOSFET输出阻抗对Gilbert混频器线性度的影响 ,建立了针对MOSFET输出阻抗的混频器非线性模型 ,得出了Gilbert混频器线性度最优偏置条件 .基于 0 .2 5 μmCMOS工艺的Gilbert混频器验证结果表明 ,预测得到的线性度最优理论偏置值与验证结果之间的误差小于 10 % .

传输线上分布电容对微动同步传感器输出的影响分析

微动同步器在交流输出时 ,分布电容使输出梯度和相移改变 ;在交流信号被解调成直流输出时 ,分布电容易引起输出级自激。我们采用分析和对比试验 ,提出了在交流输出高、低端各接一级跟随器 ,来隔离分布电容对输出的影响 ;在直流输出高、低端各接一级消振网络 ,来消除分布电容引起的自激 ;并通过试验验证了措施的有效性。