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硅基氮化镓高电子迁移率晶体管中的动态导通电阻:起源、依赖性及未来表征框架

Dynamic on-Resistance in GaN-on-Si HEMTs: Origins, Dependencies, and Future Characterization Frameworks

作者 Grayson Zulauf · Mattia Guacci · Johann W. Kolar
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2020年6月
技术分类 功率器件技术
技术标签 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 GaN HEMT 动态导通电阻 dRon 导通损耗 电力电子 表征框架 宽禁带半导体
语言:

中文摘要

本文探讨了GaN HEMT器件中存在的动态导通电阻(dRon)现象,即器件开启瞬间的导通电阻高于直流稳态值。该现象会导致传导损耗显著增加,但现有文献对其严重程度的评估存在较大差异。文章分析了dRon的物理起源与影响因素,并提出了标准化的表征框架,旨在解决行业内对该效应评估不一致的问题。

English Abstract

Gallium nitride high-electron-mobility transistors (GaN HEMTs) exhibit dynamic ON-resistance (dRon), where the ON-resistance immediately after turn-ON is higher than the dc value at the same junction temperature. A proliferation of recent literature reportsdRon, with some publishing an eight times increase in conduction losses and others finding that the problem is nonexistent. This variation can ...
S

SunView 深度解读

随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用潜力巨大。dRon效应直接影响功率模块的转换效率与热稳定性,是制约GaN在高频、高压场景下可靠应用的关键瓶颈。建议研发团队参考文中的表征框架,建立针对GaN功率模块的动态损耗评估标准,优化驱动电路设计以抑制dRon效应,从而提升户用逆变器及充电桩产品的能效表现与长期运行可靠性。