摘要：为减少碳化硅(silicon carbide,SiC)金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)的开关时间和导通电阻以提高效率,通常建议驱动电路采用更低的驱动电阻及更高的驱动电压。但是,由于实际驱动电路中存在寄生参数,过快的开关速度容易产生振荡影响栅极的可靠性,限制SiC MOSFET长期高效安全运行。文中以SiC MOSFET驱动电路为研究对象,分析SiC MOSFET开通瞬态过程,建立考虑电路主要寄生参数的数学模型;定量分析驱动电路参数、主电路寄生参数及工况等影响因素对栅源电压的影响规律;揭示栅源电压、实验测试点电压与驱动电压的区别及影响因素;综合考虑器件应力与损耗,提出一种驱动电路参数优化设计方法。实验结果验证了数学模型与分析的正确性。

摘要：通常PMOSFET栅源电压为-20~20 V,而用于GaN功率放大器的高压PMOSFET驱动器,其工作电压为28~50 V,因此需要一种新型电路结构来保证PMOSFET栅源电压工作在额定范围。设计了一种新型电压跟随电路,采用新型多环路负反馈结构,核心电路主要为电压基准单元、减法器单元、误差放大器单元和采样单元,可产生稳定的跟随电压。该电路具有宽电源电压范围、高输出稳定性以及低温度漂移等特性。基于0.5μm BCD工艺对电路进行流片,测试结果表明,采用该电路的驱动器芯片,其电源电压为15~50 V,输出电压变化量约为0.6 V,在-55~125℃温度范围内,电压漂移量约为0.12 V,满足大多数PMOSFET栅源电压的应用要求。

摘要：在POE(PowerOverEthernet)系统的终端受电设备中,限流保护调节电路保证了其稳定可靠工作。根据IEEE802.3af标准规定,受电设备开关电源启动到正常工作的过程中,电流要限制在100mA以内,在正常工作情况下电流要限制在390mA以下。本设计通过栅源比例电阻使采样功率管栅源电压与输出功率管的栅源电压保持一致,采样功率管精确采样输出功率管的电流值,采样电流经栅源比例电阻转换为电压后,调节输出功率管栅源电压,来完成PD(PowerDevice)限流保护。

摘要：本课题的研究目的旨在从改变功率VDMOS的结构参数入手得到外延层厚度和栅源电压对功率VDMOS纵向电场的影响,并且在结构参数变化的范围内分析出最大电场位置的变化,为优化器件的性能起到指导作用。通过二维仿真工具TSUPREM4和MEDICI仿真器件的结构和电场并以图表的形式计算得到最大电场位置的变化趋势。通过修改器件的外延层厚度得到了在不同的参数下其纵向电场的分布接近封闭的拱形曲线并且随着外延层厚度的增加最大电场的位置接近线性的变化趋势,外延层厚度每增加1.5um到2.5um,最大电场点的位置会上升外延层厚度的百分之3到百分之6。改变器件的栅源电压使器件在进入准饱和区之后纵向电场分布十分稳定不在受栅源电压的影响而没有进入准饱和区时电场随着栅源电压的增大而增大。