DIODOS DE CARBURO DE SILICIO Y MODELO SPICE

Diodos de carburo de silicio

Diodos de carburo de silicio

El carburo de silicio (SiC) es un material nuevo en la electrónica de potencia. Sus propiedades físicas mejoran mucho las del Si y del GaAs. Por ejemplo, los diodos Schottky de SiC fabricados por Infineon Technologies tienen pérdidas ultrabajas de potencia, y gran fiabilidad. También tienen las siguientes propiedades:

• No tienen tiempo de recuperación inversa;

• Comportamiento ultrarrápido en conmutación;

• La temperatura no influye sobre el comportamiento de conmutación.

La carga típica de almacenamiento Q_RR es 21Nc para un diodo de 600V y 23Nc para uno de
600V y 10A.

Modelo Spice de diodo

El modelo SPICE de diodo se incluye en la figura siguiente. 

Modelo SPICE de diodo con polarización en sentido inverso

La corriente de diodo I_D, que depende de su voltaje, se representa por una fuente de corriente. R_S , es la resistencia en serie, y se debe a la resistencia del semiconductor. También, R_S se llama resistencia de la masa y depende de la cantidad de dopado. Los modelos para señal pequeña y estáticos que genera SPICE se ven en las figuras c, y d, respectivamente. C_D es función no lineal del voltaje de diodo v_D y es igual a C_D =  dq_d / dv_D   , donde q_d es la carga de la capa de agotamiento. SPICE genera los parámetros de señal pequeña a partir del punto de operación.

La declaración de modelo SPICE de un diodo tiene la forma general

. DNOMBRE  MODELO D (P1=V1  P2=V2  P3=V3.....PN=VN)

DNOMBRE es el nombre del modelo, y puede comenzar con cualquier carácter; sin embargo su

tamaño de palabra se limita normalmente a 8. D es la letra de símbolo de los diodos. P1, P2,... y

V1, V2, ... son los parámetros del modelo y sus valores, respectivamente.

Entre los muchos parámetros de los diodos, los más importantes para la conmutación de potencia son:

IS             Corriente de saturación

BV           Voltaje de rompimiento en sentido inverso

IBV          Corriente de rompimiento en sentido inverso

TT            Tiempo de tránsito

CJO          Capacitancia PN a polarización cero

Como los diodos de SiC usan una tecnología totalmente nueva, el uso de SPICE para los diodos

de silicio puede introducir una cantidad apreciable de errores. Sin embargo, los fabricantes suministran los modelos SPICE para sus diodos.

Puntos clave a resaltar de este post

Los parámetros de SPICE, que se pueden deducir de las hojas de datos, pueden afectar en forma apreciable el comportamiento transitorio de un circuito de conmutación en estado transitorio.

En la próxima publicación vamos a estudiar los diodos conectados en serie y sus cálculos.

Escrito por Archie Tecnology

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