Behavioural SiC IGBT Modelling Using Non-Linear Voltage and Current Dependent Capacitances
Behavioural SiC IGBT Modelling Using Non-Linear Voltage and Current Dependent Capacitances
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使用非线性电压和电流相关电容进行 SiC IGBT 行为建模
DOI：
10.1109/dmc58182.2023.10412584
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Almpanis I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Almpanis I
本文提出了一种行为碳化硅（SiC）IGBT模型，利用电压和电流相关的电容来模拟其开关特性，和一个电压相关的电流源来模拟静态特性。非线性电容是从动态电流-电压（IV）测量中提取的，消除了在高电压和高电流下对非标准电容-电压（C-V）表征方法的需要。紧凑型模型的准确性进行了比较，与以前验证的数值技术计算机辅助设计（TCAD）在广泛的操作条件下的模拟结果。通过准确预测27 kV SiC IGBT的独特特性（包括dV/dt、dI/dt和损耗），同时将仿真时间显著减少4-5个数量级，证明了模型的性能。此外，模型的收敛性进行了测试，使用降压转换器的拓扑结构与非理想的寄生元件。
This paper presents a behavioural silicon carbide (SiC) IGBT model that utilizes voltage and current dependent capacitances to simulate its switching characteristics, and a voltage dependent current source to simulate the static characteristics. The non-linear capacitances are extracted from dynamic Current-Voltage (IV) measurements, eliminating the need for non-standard Capacitance-Voltage (C-V) characterization methods under high voltage and high current. The accuracy of the compact model is compared with previously validated numerical Technology Computer Aided Design (TCAD) simulation results across a wide range of operational conditions. The model performance is demonstrated by accurately predicting the unique characteristics of a 27kV SiC IGBT, including dV/dt, dI/dt and losses, while significantly reducing the simulation time by 4–5 orders of magnitude. Additionally, the model convergence is tested using a buck converter topology with non-ideal parasitic elements.
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Almpanis I
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Almpanis I
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