適用于電動汽車的SiC MOSFET PSpice仿真模型研究

趙　波，周　哲，徐艷明，李　虹，鄭瓊林

（1.全球能源互聯網研究院，北京102209；2.北京交通大學電氣工程學院，北京100044）

適用于電動汽車的SiC MOSFET PSpice仿真模型研究

趙波1，周哲1，徐艷明2，李虹2，鄭瓊林2

（1.全球能源互聯網研究院，北京102209；2.北京交通大學電氣工程學院，北京100044）

為了基于PSpice電路對電動汽車DC/DC變換器中的碳化硅（SiC）MOSFET的工作特性進行實時準確地仿真，針對SiC MOSFET提出了一種新型的電壓控制電流源型VCCST（voltage-controlled current source type）PSpice仿真模型。首先，為了獲得SiC MOSFET準確的靜態特性建立了電壓控制電流源作為SiC MOSFET的內核，以描述SiC MOSFET的轉移特性和輸出特性；然后，為了獲得SiC MOSFET準確的動態特性，建立了基于電壓控制電流源與恒定電容的柵漏電容（CGD）子電路模型，所提SiC MOSFET VCCST PSpice模型在簡化參數提取方法的同時，能夠滿足模型準確性的要求；最后，建立的SiC MOSFET VCCST PSpice模型應用于Boost變換器進行仿真和實驗，并對SiC MOSFET的特性進行測試。測試結果驗證了所提SiC MOSFET VCCST PSpice仿真模型的準確性和實時性，從而為SiC MOSFET在電動汽車DC/DC變換器中的設計和應用提供了便利。

電動汽車；SiC MOSFET；PSpice模型

引言

隨著綠色能源概念的提倡和推廣，傳統汽車的排污問題已引起了社會的廣泛關注。因此，以環境污染小，零化石能源依賴以及節能減排為特點的電動汽車［1］，成為了當今的研究熱點。為了實現電路輸出電壓的調節，輸出穩定的直流電壓，需要DC/DC變換器進行連接［2］。電動汽車用DC/DC變換器按輸入輸出有無電氣隔離分為隔離式與非隔離式兩類。非隔離式DC/DC變換器，具有結構簡單、元器件少、體積小的優勢。但是在大功率場合中，由于硬開關模式導致開關損耗過大，限制了DC/DC變換器的效率。……