Search
Search results for: MOSFET MODELING
-
TIME- AND FREQUENCY-DOMAIN QUASI-2D SMALL-SIGNAL MOSFET MODELS
PublicationA novel approach to small-signal MOSFET modeling is presented in this book. As a result, time- and frequency-domain physics-based quasi-2D NQS four-terminal small-signal MOSFET models are proposed. The time-domain model provides the background to a novel DIBL-included quasi‑2D NQS four-terminal frequency-domain small-signal MOSFET model. Parameters and electrical quantities of the frequency-domain model are described by explicit...
-
A simplified behavioral MOSFET model based on parameters extraction for circuit simulations.
PublicationThe paper presents results on behavior modeling of general purpose Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET) for simulation of power electronics systems requiring accuracy both in steady-state and in switching conditions. Methods of parameters extraction including nonlinearity of parasitic capacitances and steady-state characteristics are based on manufacturer data sheet and externally measurable characteristics....
-
A quasi-2D small-signal MOSFET model - main results
PublicationDynamic properties of the MOS transistor under small-signal excitation are determined by kinetic parameters of the carriers injected into the channel, i.e., the low-field mobility, velocity saturation, mobility at the quiescent-point (Q-point), longitudinal electric field in the channel, by dynamic properties of the channel, as well as by an electrical coupling between the perturbed carrier concentration in the channel and the...
-
A Quasi-2D MOSFET Model — 2D-to-Quasi-2D Transformation
PublicationA quasi-two-dimensional (quasi-2D) representation of the MOSFET channel is proposed in this work. The representation lays the foundations for a quasi 2D MOSFET model. The quasi 2D model is a result of a 2D into quasi 2D transformation. The basis for the transformation are an analysis of a current density vector field and such phenomena as Gradual Channel Detachment Effect (GCDE), Channel Thickness Modulation Effect (CTME), and...
-
A quasi-2D small-signal MOSFET model - main results
PublicationMain results stemming from a new quasi 2D non-quasi-static small-signal four-terminal model of the MOSFET are presented in this work. The model is experimentally verified up to 30 GHz.
-
Prediction of ringing frequencies in DC-DC boost converter
PublicationIn the paper ringing phenomena in a DC-DC boost converter is presented. The ringing frequency is calculated using an analytical formula. The necessary wide band models of MOSFET transistor, passive and parasitics are described. The calculation results are verified in simulation and laboratory tests.
-
The current amplifier in low frequency noise measurements; Absolute calibration and rigorous 1/f noise extraction for MOSFET´s
PublicationPrzedstawiono budowę wzmacniacza prądowego i sposób obliczania szumów wyjściowych przy dołączonym do wejścia rezystorze wzorcowym. Przedstawiono wyniki eksperymentów potwierdzających prawidłowość przyjętego sposobu postępowania. Zaproponowano metodę wyznaczania składowej 1/f szumów drenu tranzystora MOSFET.
-
Device characteristics extraction by low frequency noise measurements; Someresults on the state-of-the-art MOSFET´s
PublicationPrzedstawiono wyniki pomiarów i analizy szumów tranzystorów MOSFET z izolatorem bramki wykonanym z SiO2 i HfO2. Wyniki pomiarów wykorzystano do oszacowania gęstości aktywnych stanów na powierzchni użytego tlenku i porównano z wynikami otrzymanymi metodą charge-pumping.
-
The noise macromodel of an optocoupler including 1/(f^alfa) noise source
PublicationThe course of design of an optocoupler's PSpice macromodel including noise sources is described. The PSpice macromodel is proposed for the low frequency range. The PSpice model of a MOSFET transistor was applied as the noise source type 1/(f^alfa) in an optocoupler PSpice macromodel. In the enhanced macromodel the value of an exponent α can be changed in the range of 0.8 - 1.25.
-
Noise in semiconductor devices
PublicationOmówiono typowe źródła szumów występujące w przyrządach pólprzewodnikowych, a mianowicie: cieplne, śrutowe, generacyjno-rekombinacyjne, 1/f, 1/f2, wybuchowe (RTS), lawinowe. Przedstawiono szumowe schematy zastępcze tranzystora bipolarnego, JFET i MOSFET oraz opisano wydajności poszczególnych źródeł szumów. Zasugerowano jak dobierać przyrządy półprzewodnikowe do małoszumowych układów w zakresie małych częstotliwości.
-
Design of a SiC based triple active bridge ceil for a multi-megawatt DC-DC converter
PublicationThe paper describes the design methodology of a novel Triple Active Bridge cell used as the building block for modular DC-DC converters. The intended application is for Medium Voltage Direct Current grids, such as the DC collector for offshore wind farms. The latest generation of SiC MOSFET semiconductors is utilized to operate in the medium frequency range while optimizing the efficiency. The dimensioning of the main cell components,...
-
MODEL HYBRYDOWEGO ENERGOELEKTRONICZNEGO UKŁADU ZASILANIA WIELOSYSTEMOWYCH ZESPOŁÓW TRAKCYJNYCH (EZT)
PublicationW artykule przedstawiono model układu hybrydowego energoelektronicznego układu zasilania wielosystemowych zespołów trakcyjnych - EZT. Istota proponowanego rozwiązania zawiera się w zastosowaniu do obniżenia napięcia sieci trakcyjnej, zamiast tradycyjnego ciężkiego transformatora trakcyjnego (chłodzonego olejem) - suchego autotransformatora pracującego z częstotliwością sieci kolejowej oraz izolacji galwanicznej od sieci trakcyjnej....
-
New Architecture of Solid-State High-Voltage Pulse Generators
PublicationThe application of the nanosecond pulsed electric field (nsPEF) for biomedical treatments has gained more interest in recent decades due to the development of pulsed power technologies which provides the ability to control the electric field dose applied during tests. In this context, the proposed paper describes a new architecture of solid-state high-voltage pulse generators (SSHVPG) designed to generate fully customised sequences...
-
Quasi-resonant DC-link voltage inverter with enhanced zero-voltage switching control
PublicationA new topology modification of the parallel quasi-resonant circuit for a dc-link voltage inverter enables regulation of the zero voltage dc-link subperiods and the dc-link voltage gradient settings. The proposed circuit is based on four MOSFET switches with free-wheeling diodes for controlled quasi-resonant recharging between L-C tank in order to assure inverter zero voltage switching (ZVS) conditions. Design optimization of the...
-
Charakterystyka tranzystorów z węglika krzemu w wysokosprawnych przekształtnikach
PublicationPółprzewodnikowe przyrządy mocy z węglika krzemu (SiC) osiągnęły poziom technologiczny umożliwiający powszechne stosowanie w układach przekształtnikowych. W artykule omówiono ostatnie osiągnięcia dotyczące układów przekształtnikowych z przyrządami z węglika krzemu oraz wybrane wyniki badań realizowane na Politechnice Gdańskiej. W artykule opisano właściwości statyczne i dynamiczne tranzystorów MOSFET i JFET z węglika krzemu oraz...
-
Hybrydowa koncepcja łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt dla wielopoziomowych przekształtników kaskadowych SiC
PublicationW referacie zaproponowano nową hybrydową koncepcję łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt w wielopoziomowych przekształtnikach kaskadowych SiC. Proponowana koncepcja polega na wykorzystaniu nietłumionego filtra du/dt, podatnego na rezonans oraz zastosowaniu w algorytmie sterowania PWM dodatkowych impulsów sterujących tranzystorami SiC MOSFET, wymuszających rezonansowe przełączanie napięcia na wyjściu filtra. Efekt zmniejszenia...
-
Hybrydowa koncepcja łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt dla wielopoziomowych przekształtników kaskadowych SiC
PublicationW referacie zaproponowano nową hybrydową koncepcję łagodzenia stromości zmian napięcia du/dt w wielopoziomowych przekształtnikach kaskadowych SiC. Proponoana koncepcja polega na wykorzystaniu nietłumionego filtra du/dt, podatnego na rezonans oraz zastosowaniu w algorytmie sterowania PWM dodatkowych impulsów sterujących tranzystorami SiC MOSFET, wymuszających rezonansowe przełączanie napięcia na wyjściu filtra. Efekt zmniejszenia...
-
Wielopoziomowy przekształtnik trakcyjny SiC z izolacją od sieci 3kV DC realizowaną za pomocą transformatorów 30kHz do napędów EZT
PublicationW referacie przedstawiono wielopoziomowy izolowany kaskadowy przekształtnik DC-AC z tranzystorami SiC MOSFET 1,2kV, przeznaczony do napędów elektrycznych zespołów trakcyjnych (EZT). Zaproponowana konstrukcja przekształtnika, przeznaczonego do pracy przy zasilaniu z sieci trakcyjnej 3kV DC, spełnia założenia energoelektronicznego transformatora trakcyjnego (z ang. Power Electronic Traction Transformer). Budowa modułowa z niskonapięciowych...
-
Analytical Estimation of Power Losses in a Dual Active Bridge Converter Controlled with a Single-Phase Shift Switching Scheme
PublicationMicro-grid solutions around the world rely on the operation of DC/DC power conver- sion systems. The most commonly used solution for these topologies is the use of a dual active bridge (DAB) converter. Increasing the efficiency and reliability of this system contributes to the improvement in the stability of the entire microgrid. This paper discussed an analytical method of energy efficiency and power loss estimation in a single...
-
A low-voltage CMOS negative impedance converter for analogue filtering applications
PublicationLow-voltage high-frequency continuous-time filters are still required in many applications and are the subject of continuing research. There are many techniques to realize integrated filters, including OTA C, Opamp RC and MOSFET-C-Opamp. The latter two show high dynamic range at low supply voltage, but their frequency operating range is usually limited to several megahertz. Transconductance filters are dedicated to higher frequencies....
-
Wielotransformatorowy quasi-rezonansowy przekształtnik DC-DC
PublicationW rozprawie przedstawiono oryginalną koncepcję wielotransformatorowego przekształtnika dwutaktowego dc/dc z wieloma wyjściami o sterowaniu quasi-rezonansowym. Przeprowadzono analizę modelu obwodowego przekształtnika w układzie n-transformatorowym. Na podstawie bilansu energetycznego określono wpływ indukcyjności rozproszenia transformatorów i współczynnika asymetrii obciążenia na uchyb regulacji skrośnej napięć wyjściowych. W celu...
-
Dual Active Bridge (DAB) DC-DC converter for multilevel propulsion converters for electrical multiple units (EMU)
PublicationSemiconductor power devices made from silicon carbide (SiC) reached a level of technology enabling their widespread use in power converters. Two different approaches to implementation of modern traction converters in electric multiple units (EMU) have been presented in recent years: (i) 3.3-kV SiC MOSFET-based three-level PWM inverter with regenerative braking and (ii) 6.5-kV IGBT-based four-quadrant power electronic traction transformer...
-
Elementy analizy RAMS i cyklu życia napędów nowej generacji w układzie e-transformatora realizowanych w technologii SiC do elektrycznych zespołów trakcyjnych
PublicationTransport kolejowy podlega ciągłej presji, aby zwiększać dostępność połączeń i obniżać koszty przejazdów. Konstruktorzy pociągów i przewoźnicy, w odpowiedzi na stawiane oczekiwania, starają się wdrażać pojawiające się na rynku nowe innowacyjne rozwiązania. Europejski program Shift2Rail stawia ambitne cele w stosunku do kluczowych wskaźników wydajności (z ang. KPI - Key Performance Indicators) systemu kolejowego obejmującego infrastrukturę,...