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文檔簡介
1、硅(Si)功率器件發(fā)展至今已接近其性能極限,難以滿足開關(guān)電源高頻、高效率、高功率密度的需求。氮化鎵(GaN)功率晶體管作為寬禁帶半導(dǎo)體材料的典型代表,因其開關(guān)速度快、寄生參數(shù)小、電氣參數(shù)優(yōu)越而受到廣泛關(guān)注。近年來多家半導(dǎo)體廠商已相繼推出GaN器件,因此,開展氮化鎵功率晶體管的應(yīng)用研究工作顯得十分迫切。
本文首先分析了低壓和高壓GaN功率晶體管的性能優(yōu)勢與不足。低壓增強(qiáng)型GaN晶體管體積小、寄生參數(shù)小等優(yōu)勢適宜高頻工作;但其反向
2、導(dǎo)通壓降高、驅(qū)動電壓范圍窄。高壓耗盡型GaN晶體管驅(qū)動技術(shù)簡單,反向恢復(fù)特性優(yōu)異,但其難以實現(xiàn)真正意義的ZVS,這一定程度限制了工作頻率的提高。在特性分析的基礎(chǔ)上,針對低壓GaN晶體管反向?qū)▔航蹈?、?qū)動電壓范圍窄的不足,提出一種適用于低壓GaN晶體管的改進(jìn)型三電平驅(qū)動方式,該方式通過合理設(shè)置死區(qū)時間并利用假性開通原理,減小了反向?qū)〒p耗、抑制了驅(qū)動電壓的振蕩。一臺12V輸入、1.2V/20A輸出、1MHz開關(guān)頻率的原理樣機(jī)驗證了所提方
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