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软开关、高频及超高频功率变换器中600V GaN功率半导体的Coss损耗

COSS Losses in 600 V GaN Power Semiconductors in Soft-Switched, High- and Very-High-Frequency Power Converters

作者 Grayson Zulauf · Sanghyeon Park · Wei Liang · Kawin North Surakitbovorn · Juan Rivas-Davila
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2018年12月
技术分类 功率器件技术
技术标签 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 DC-DC变换器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 GaN功率器件 600 V Coss损耗 软开关 高频 功率变换器 寄生电容
语言:

中文摘要

本文研究了额定电压超过600V的氮化镓(GaN)功率器件中寄生输出电容(Coss)充放电产生的损耗。在兆赫兹(MHz)开关频率的软开关电路中,该损耗至关重要,因为器件输出电容在每个开关周期内都会进行充放电。

English Abstract

We report losses from charging and discharging the parasitic output capacitor, ${\rm C}_{\rm OSS}$, in Gallium Nitride (GaN) power devices with voltage ratings over 600 ${\rm V}_{\rm DS}$ . These losses are of particular importance in soft-switched circuits used at MHz switching frequencies, where the output capacitance of the device is charged and discharged once per switching cycle during the d...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对高功率密度和高效率的追求,开关频率的提升成为技术演进的关键。GaN器件凭借优异的开关特性,是实现MHz级高频变换的核心。本文对Coss损耗的深入分析,有助于研发团队在设计高频DC-DC变换器(如微型逆变器或小型储能模块)时,更精准地评估软开关效率,优化驱动电路与死区时间设置。建议在下一代高功率密度户用产品中引入该损耗模型,以进一步提升整机效率并减小磁性元件体积。