[发明专利]GaN HEMT器件高频动态损耗的非线性分段时序模型建立方法

摘要

本发明公开了一种GaN HEMT器件适用的高频动态损耗的非线性分段时序模型建立方法。根据器件开关过程中不同时段电学参数状态，具体分为开通、关断、开启变换和关断变换四个阶段计算损耗。建模过程中，考虑了器件特有的高频工作下动态阻抗增大的问题，并通过搭建电路，实现器件高频工作时影响动态导通阻抗变化的参数准确提取；建模过程中，本发明采用栅电荷替代器件输出电容直接计算损耗的方法，避免了电容容值随电压变化造成的复杂、不精确计算。此外，发明首次通过在器件外部的漏极和源极之间并联外部电容，来比较器件漏极电流与实际沟道电流的差异，分析差异产生的具体来源和对开关损耗的真实影响，以此实现了模型的损耗计算的修正。

主权项

1.一种GaN HEMT器件高频动态损耗的非线性分段时序模型建立方法，其步骤包括：(1)测量并计算在在HEMT器件开关过程中，HEMT器件处在关断状态时，高漏极电压下的HEMT器件关断损耗P_off；(2)测量并计算在HEMT器件完全开通后，HEMT器件处在饱和状态时，HEMT器件的开通损耗P_con；(3)测量并计算HEMT器件处于从关断到开通之间的开启变换状态时，HEMT器件的开启变换损耗P_{turn_on}；(4)测量并计算HEMT器件处于从开通到关断之间的关断变换状态时，HEMT器件的关断变换损耗P_{turn_off}；(5)计算GaN HEMT器件总的的高频动态损耗P_total：P_total＝P_off+P_con+P_{turn_on}+P_{turn_off}其特征在于：建模过程中，采用器件高频工作时影响动态导通阻抗变化的参数来计算开通损耗P_con。