Modelando transistores de potencia GaN-HEMT utilizando ecuaciones y parámetros estándar de MOSFET en SPICE
Autores: Jadli, Utkarsh; Mohd-Yasin, Faisal; Moghadam, Hamid Amini; Pande, Peyush; Chaturvedi, Mayank; Dimitrijev, Sima
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelando transistores de potencia GaN-HEMT utilizando ecuaciones y parámetros estándar de MOSFET en SPICE
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Biblioteca de dispositivos
Nitruro de galio
Transistor de alta movilidad electrónica
SPICE
Modelo MOSFET NIVEL 3
Método de extracción de parámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La biblioteca de dispositivos en el simulador de circuitos estándar (SPICE) carece de un modelo de transistor de alta movilidad electrónica basado en nitruro de galio (GaN-HEMT), necesario para el diseño y verificación de circuitos electrónicos de potencia. Este artículo muestra que los GaN-HEMTs pueden ser modelados por ecuaciones seleccionadas del modelo estándar MOSFET LEVEL 3 en SPICE. Se propone un método para la extracción de parámetros SPICE en estas ecuaciones. Las ecuaciones seleccionadas y el método propuesto de extracción de parámetros son verificados con las características estáticas y dinámicas medidas de los GaN-HEMTs comerciales. Además, se realiza una prueba de doble pulso en LTSpice y se compara con el modelo del fabricante para demostrar la efectividad del modelo MOSFET LEVEL 3. La ventaja del enfoque propuesto de utilizar el modelo MOSFET LEVEL 3, en comparación con el modelo basado en comportamiento alternativo proporcionado por algunos fabricantes, es que los usuarios pueden aplicar el método propuesto para ajustar los parámetros del modelo MOSFET LEVEL 3 en el caso de fabricantes que no proporcionan modelos SPICE para sus HEMTs.
Descripción
La biblioteca de dispositivos en el simulador de circuitos estándar (SPICE) carece de un modelo de transistor de alta movilidad electrónica basado en nitruro de galio (GaN-HEMT), necesario para el diseño y verificación de circuitos electrónicos de potencia. Este artículo muestra que los GaN-HEMTs pueden ser modelados por ecuaciones seleccionadas del modelo estándar MOSFET LEVEL 3 en SPICE. Se propone un método para la extracción de parámetros SPICE en estas ecuaciones. Las ecuaciones seleccionadas y el método propuesto de extracción de parámetros son verificados con las características estáticas y dinámicas medidas de los GaN-HEMTs comerciales. Además, se realiza una prueba de doble pulso en LTSpice y se compara con el modelo del fabricante para demostrar la efectividad del modelo MOSFET LEVEL 3. La ventaja del enfoque propuesto de utilizar el modelo MOSFET LEVEL 3, en comparación con el modelo basado en comportamiento alternativo proporcionado por algunos fabricantes, es que los usuarios pueden aplicar el método propuesto para ajustar los parámetros del modelo MOSFET LEVEL 3 en el caso de fabricantes que no proporcionan modelos SPICE para sus HEMTs.