源极引线方式对碳化硅MOSFET功率循环老化特性影响的研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:mugua220
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功率循环测试是评估功率半导体器件可靠性的主要方法,通过加速老化的方式,在较短的时间内激发功率半导体器件的可靠性缺陷。而碳化硅MOSFET作为最有希望替代硅基功率器件的第三代宽禁带半导体器件,具有高压、高频、高温和低损耗的优势,但其长期运行可靠性问题仍然严峻。传统的功率循环测试装置无法满足碳化硅器件的高效率和高温要求。本文以碳化硅MOSFET的长期运行可靠性提升方法为研究目标,针对满足其特殊要求的功率循环测试方法,对不同封装下碳化硅MOSFET的老化特性开展了研究。首先,研究了共源极、开尔文源极、混合源极三种引线方式下并联碳化硅MOSFET的耦合机制,获得改善瞬态工况下可靠性的混合源极引线方法。分析了碳化硅MOSFET的不同源极引线方式,结合理论分析与实验结果,得出混合源极接法下瞬态电流分布更均衡。并根据工况需求如开关速度、电压过冲限制等提出了改善瞬态工况下可靠性的源极引线调控方法。其次,为了建立满足碳化硅MOSFET特殊要求的功率循环测试平台,改进了功率循环测试策略,提出了在老化过程中应力调控的加速老化方法。对多器件并行功率循环测试逻辑进行了论述,提出了单个旁路器件的多器件并联交替导通策略。并根据所提出的功率循环测试方案采用热网络法作为结温测量方法。针对TO封装器件设计了可实现导通压降、负载电流精确测量的耐高温测试夹具,搭建了具有应力灵活调控、模块化易拓展的碳化硅MOSFET功率循环测试系统。最后,开展了开尔文源极引线与共源极引线两种引线方式下碳化硅MOSFET功率循环老化实验,并进行了不同应力下的对比分析,根据实验结果得出源极引线方式对碳化硅MOSFET老化特性存在显著影响。通过对老化过程中阈值电压、不同栅压下的导通电阻以及体二极管压降、栅极泄漏电流、漏极泄漏电流等静态参数以及开关延时等动态参数的监测分析,获得了两种源极引线方式下碳化硅MOSFET的退化模式。结果表明,源极引线方式对碳化硅MOSFET老化特性存在显著影响。采用芯片侧共源极引线,外部开尔文接法的混合源极引线方式在未来的封装方式中更有优势。
其他文献
目的:研究静息心电图QRS波对严重三支血管病变冠心病患者心功能不全的预测价值。方法:依据LVEF,于我院治疗的严重三支血管病变的168例冠心病患者被分为心功能正常组(LVEF≥50%,116例)和心功能不全组(LVEF<50%,52例)。比较两组一般临床资料,分析静息心电图QRS波对这类患者心功能不全的预测价值及这类患者心功能不全的影响因素。结果:与心功能正常组比较,心功能不全组年龄、心率(HR)
期刊
红外可见光图像融合指的是将红外图像的热辐射信息和可见光图像的纹理细节信息整合到一张图像,因其较强的互补性,目前已经在军事、工业等领域得到了广泛的应用。随着深度学习的发展,卷积神经网络被应用于图像融合中,目前卷积神经网络面临着两个主要问题,一是图像融合缺少真实图像的引导,进而导致生成的图像视觉效果不够好,融合质量较低;二是卷积神经网络的特征提取只能在卷积核尺寸内提取特征,这种特性会导致提取到的特征的
学位
随着我国风电行业的不断发展,大规模风电并网引发电力系统电压波动问题,需要通过补偿无功来维持电压稳定,传统手段是加装无功补偿装置,但是随着风电场并网容量增加,额外增加无功补偿设备和设备频繁动作造成的成本问题不容忽视,同时风电场本身具备电压调节能力,因此利用风电场的无功容量十分重要。风电场可提供无功功率的范围具有不确定性,导致在制定风电场无功电压控制策略时存在困难。因此评估风电场的置信无功容量区间,并
学位
在现代工业生产中,机械设备的安全性十分重要,一旦出现故障,就会给生产带来严重的影响。为保证机械设备的安全运行,有必要对其进行状态监测。作为机械设备状态检测和故障诊断的信号有很多种,而最常见的是机械振动信号,许多故障信息都隐藏在振动信号中。随着微电子技术的发展和嵌入式系统的不断更新,振动信号采集设备整体朝着小型化、低功耗、智能化的方向发展。因此,研究与开发使用嵌入式系统的手持式振动信号采集分析仪具有
学位
在火力发电过程中,粉体燃料的粒径、质量流量等特性直接影响锅炉的燃烧效率、磨煤机的损耗以及污染物的排放。为了确保燃料的充分燃烧和机组的稳定运行,有必要对粉体燃料流动特性进行实时监测。声发射技术作为一种结构简单、造价低廉、灵敏准确的颗粒流动特性测量方法,近年来受到越来越多的关注。现有的研究虽然已初步验证了声发射法测量颗粒粒径和质量流量的有效性,但是工业现场中存在很多影响测量结果的因素没有被考虑,从而阻
学位
基于电网换相换流器的高压直流输电技术(line-commutated converter based high-voltage directcurrent,LCC-HVDC)输送距离远、损耗低,因而广泛应用于输电工程。然而,换流阀的主要器件为晶闸管,其半控特性使得换流阀只能在系统为其提供足够反压时可靠关断。因此,系统故障易引发LCC-HVDC换相失败,造成功率缺失,威胁电网稳定运行。补偿故障时交流
学位
目的 :探讨非体外循环下冠状动脉搭桥术(off-pump coronary artery bypass,OPCAB)治疗高龄冠心病三支病变患者的临床疗效。方法 :选取2019年6月—2020年6月河南省平顶山市第二人民医院心脏外科收治的高龄冠心病三支病变患者84例,按随机数字表法分为两组各42例。观察组行OPCAB治疗,对照组行体外循环下冠状动脉搭桥术(conventional coronary
期刊
燃煤发电具有高耗能、高排放的特点,而目前煤炭供应短缺、煤价快速上涨,新能源所发电量又迫切需要被消纳。这就要求火电机组降低煤耗率,提高燃烧效率,能够做到灵活、深度调峰,使燃煤发电向低碳、高效、灵活转型。飞灰含碳量是计算锅炉机械不完全燃烧损失必不可少的重要参数,也是火电机组在低负荷运行下燃烧稳定性的重要指标,对其准确地进行在线检测对优化锅炉燃烧控制、提高竞价上网能力及飞灰综合利用具有重要意义。目前电厂
学位
多端柔性直流技术对于我国电网的发展与变革具有重大意义,未来基于柔性互联的交直流电网必将发挥不可或缺的作用,成为新一代电网的重要构建形态。目前多端柔性直流技术已经在分布式电源消纳、海上风电并网等重要场合得到了实际工程上的应用,并且为大区域电网互联提供了新的方案,但随着交直流的深度互联,现有的电网潮流计算方法已越来越不再满足系统控制方式的多样化的需求;虽然多端柔性直流技术为配电网环网运行提供了新的解决
学位
背景根据文献统计,流产的发生率可高达20%,临床可识别流产的病因有遗传因素、母体疾病、感染、抗体、有毒物质和其他等,其中遗传学因素是临床可识别流产的最主要原因。在妊娠前3个月的自然流产胎儿中,染色体异常占50%~60%,其中三倍体又在遗传学病因中占6.99%~18%,几乎所有的三倍体综合征胎儿孕期一般不超过三个月就会自然流产。染色体核型分析可以可视化诊断染色体倍体异常,是诊断三倍体的“金标准”,但
学位