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高压碳化硅MOSFET的实时FPGA仿真

Real-Time FPGA Simulation of High-Voltage Silicon Carbide MOSFETs

作者 Gard Lyng Rodal · Dimosthenis Peftitsis
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年3月
技术分类 功率器件技术
技术标签 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 FPGA 实时仿真 碳化硅 MOSFET 功率模块 动态开关模型 非线性电容
语言:

中文摘要

本文提出了一种基于FPGA的高压大电流碳化硅(SiC)MOSFET半桥功率模块的实时动态模型。该模型利用Shichman-Hodges方程,结合电压相关的非线性器件电容及模块电气参数,实现了对SiC器件开关过程的精确动态仿真。

English Abstract

This article presents a real-time field-programmable gate array (FPGA)-based dynamic model of high-voltage and high-current silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (mosfet) half-bridge power modules. The dynamic switching model utilizes the Shichman and Hodges equations using voltage-dependent nonlinear device capacitances and module electrical parameters to obtain ...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,该研究具有极高的应用价值。基于FPGA的实时仿真技术可显著缩短SiC功率模块的研发周期,优化驱动电路设计,并提升对复杂工况下开关瞬态的预测能力。建议研发团队将其引入硬件在环(HIL)测试平台,以更精准地评估SiC模块在高温、高频环境下的动态特性,从而提升公司核心功率变换产品的可靠性与热管理水平。