[發明專利]一種SiC MOSFET SPICE行為模型構建方法和裝置

在審

• 申請號: 202110562706.7
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113191104A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 王穎;沈培;李興冀;楊劍群;曹菲
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F30/33
• 分類號: G06F30/33;G06F30/337
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 賈耀淇

1.一種SiC MOSFET SPICE行為模型構建方法，其特征在于，包括：

步驟1、采用溝道電流模型I_ds表征SiC MOSFET內核；

步驟2、采用受控源對非線性柵漏電容C_gd的電流進行建模，將SiC MOSFET內核的非線性柵漏電容C_gd的電流作為非線性柵漏電容C_gd微分環節和隨電壓非線性變化的函數f(V)的乘積；其中，非線性柵漏電容C_gd微分環節可以通過常值普通線性電容C₀實現，隨電壓非線性變化的函數f(V)可以通過電壓控制電流源實現；

步驟3、將SiC MOSFET內核的非線性漏源電容C_ds表征為壓控電流源G_D、導通電阻R_D和結電容C_J；采用G_D和R_D定義二極管的靜態特性，采用C_J描述二極管的動態特性；其中，C_J稱為SiCMOSFET的漏源電容C_ds模型。

2.根據權利要求1所述的SiC MOSFET SPICE行為模型構建方法，其特征在于，所述溝道電流模型I_ds為：

其中，

I_{d_vth}＝l·{1+tanh[a₁·(V_gs+a₂)²+a₃·(V_gs+a₄)]}，

其中，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆為轉移特性擬合參數，m、h、n、i、o、p為輸出特性擬合參數，V_gs為柵源極電壓，I_{d_vth}為漏源極電流，V_ds為漏源極電壓，I_{d_out}為漏源極電流，l₁、l₂、l₃、l₄為擬合的溫度特性參數。

3.根據權利要求1所述的SiC MOSFET SPICE行為模型構建方法，其特征在于，所述的非線性柵漏電容C_gd的方程為：

其中，

C＝C₀·f(V)，

其中，C₀為普通線性電容，i₀為C₀上感應出的電流，E_gd為電壓控制電流源，i_gd為等效非線性電容的電流，l₁₁、l₁₂、l₁₃、l₁₄、l₁₅、l₁₆、l₁₇為擬合的柵漏電容C_gd與柵漏電壓V_gd關系的相關參數。

4.根據權利要求1所述的SiC MOSFET SPICE行為模型構建方法，其特征在于，所述非線性漏源電容C_ds為：

其中，

其中，l₅、l₆、l₇、l₈、l₉、l₁₀為擬合的溫度特性參數，C_JO為零偏pn結電容，M為結梯度系數，V_J為結電位，F_C為正偏耗盡電容系數，TT為渡越時間。