垂直DMOS功率MOSFET的電氣特性分析

在PSPICE?中實(shí)現(xiàn)了一個經(jīng)驗(yàn)子電路，并進(jìn)行了介紹。它準(zhǔn)確地描繪了垂直DMOS功率MOSFET的電氣特性，并首次描繪了熱響應(yīng)。在測量和建模的響應(yīng)（包括第一象限和第三象限MOSFET）和柵極電荷行為，體二極管效應(yīng)，高電流和低電流下的擊穿電壓，柵極等效串聯(lián)電阻以及-55oC至175oC溫度的封裝電感之間，都表現(xiàn)出出色的一致性。如上所述，參數(shù)提取相對簡單。

電路仿真通常使用SPICE程序之一。但是，電源電路需要用于隨附設(shè)備庫中未包含的獨(dú)特設(shè)備的正確模型。已經(jīng)進(jìn)行了各種努力來模擬功率MOSFET，并取得了不同程度的成功。較成功的論文已使用子電路表示法。迄今為止，尚未提供熱模型。

這項工作的目標(biāo)是首次提供能夠在所有功率MOSFET方案中提供準(zhǔn)確仿真的熱子電路模型。此外，子電路應(yīng)易于理解并為用戶所接受，并應(yīng)證明參數(shù)提取的簡便性。

采用經(jīng)驗(yàn)性的子電路方法。它的開發(fā)目的是在通常由大多數(shù)功率電路應(yīng)用（包括結(jié)溫）決定的整個工作范圍內(nèi)，為功率MOSFET提供符合黑盒的標(biāo)準(zhǔn)。盡管設(shè)備的熱行為是驅(qū)動力，但仍要尊重物理和SPICE算法。

展開的子電路原理圖如圖1所示。

PSPICE模型子電路

SPICE有多種形式，每種都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。選擇PSPICE的原因如下。

1.提供了能夠?qū)?a target="_blank">電源電路進(jìn)行大量電路分析的評估版。

2. PROBE功能可提供出色的顯示效果。

3.編程的時間片默認(rèn)值和DC收斂例程使其非常友好。

4. PSPICE的切換算法提供了從關(guān)閉到開啟的非常平滑的過渡。

其他形式的SPICE并未進(jìn)行調(diào)查，但應(yīng)與這項工作的講授相平行，以適合于開發(fā)類似的子電路。

編輯：hfy