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基于电荷轨迹的MOSFET寄生电容全面表征方法
Comprehensive MOSFET Capacitance Characterization Based on Charge Trajectories
Michihiro Shintani · Kazuki Oishi · Yota Nishitani · Hajime Takayama 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
提出了一种确定功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）寄生电容的新方法。与传统方法依赖于特定偏置条件下的小信号测量不同，该方法利用 MOSFET 的瞬时开关波形来表征其电容。开关波形本质上为所有电极建立了合适的偏置电压，反映了实际工作条件。通过分析开关过程中的电荷转移轨迹，可确定栅 - 源电容、漏 - 栅电容和漏 - 源电容。评估表明，采用该方法得出的电容模型能够准确再现使用碳化硅（SiC）MOSFET 的升压转换器中的开关波形，与通过小信号测量得到的传统模型相比，开关时序误...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电荷轨迹的MOSFET寄生电容表征技术具有显著的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率开关器件的精确建模直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性设计。 该技术的核心创新在于突破了传统小信号测量方法的局限性。传统方法在特定偏置条件下测试，难以反映器件在...
一种考虑非线性动态行为的功率MOSFET剩余使用寿命数据驱动预测方法
A Data-Driven Remaining Useful Life Prediction Method for Power MOSFETs Considering Nonlinear Dynamical Behaviors
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
近年来，功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的 prognostics and health management（PHM）技术正受到越来越多的关注。目前已经开发并应用了多种方法来对功率 MOSFET 进行寿命预测。然而，当前大多数研究似乎在全面理解非线性动态退化过程方面存在局限性。单一参数导向的预测方法可能会忽略退化过程中更深层次的动态行为。此外，这些方法无法处理诸如突然上升等异常退化路径。鉴于这些局限性，本文开发了一种考虑非线性动态行为的数据驱动预测方法。为了分析非线性和混沌特性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对功率MOSFET的剩余寿命预测技术具有重要的战略价值。功率MOSFET作为光伏逆变器和储能变流器中的核心开关器件，其可靠性直接影响系统的稳定运行和全生命周期成本。 该研究的创新之处在于突破了传统单参数预测方法的局限性，通过相空间重构和李雅普诺夫指数等非线性动力学工...
功率MOSFET器件中传热与热失控的理论与仿真研究
Theoretical and Simulation-Based Investigation of Heat Transfer and Thermal Runaway in Power MOSFET Devices
Arun Narasimhan · Rajesh Rao · Ankur Jain · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月
预测功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的温度上升对于确保其可靠性和性能以及防止热失控至关重要。虽然通常会为功率MOSFET的运行规定安全工作区（SOA），但通过实验确定安全工作区内防止热失控的漏极电流限制非常繁琐，而且常常会导致多个测试器件在达到极限时损坏。因此，仍然需要强大而准确的理论工具来预测实际功率MOSFET中的最大允许漏极电流。本研究通过解析和数值传热建模来满足这一重要需求。基于沟道区域周围半无限介质中一维热流的简化假设，采用拉普拉斯变换技术推导出器件中瞬...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率MOSFET热传导和热失控预测的研究具有重要的工程应用价值。功率MOSFET是光伏逆变器和储能变流器中的核心功率器件，其热管理直接关系到系统的可靠性、效率和寿命。 该研究的核心价值在于提供了两种互补的热分析方法：基于拉普拉斯变换的解析解和数值仿真模型。这使得我...