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功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

共源共栅晶体管中的负电阻现象

Negative Resistance in Cascode Transistors

作者 Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Nirmana Perera · Elison Matioli
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2020年10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
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 共源共栅拓扑 GaN晶体管 Si晶体管 电力电子 负电阻 不稳定性 阈值电压 宽禁带
语言:

中文摘要

共源共栅(Cascode)拓扑结合了高压GaN和低压Si晶体管的优势,既具备GaN的低导通电阻,又兼容Si栅极驱动器,且具有较高的阈值电压。然而,该拓扑在功率电路中表现出的不稳定性(如负电阻现象)限制了其在高频功率变换中的应用。

English Abstract

Cascode topology which includes a high-voltage GaN and a low-voltage Si transistor is an attractive device concept, as it takes advantage of the low on-resistance of GaN while still being compatible with Si gate drivers. It demonstrates the highest threshold voltage among normally-off GaN devices, which is a favorable feature in power electronics. However, the observation of instability in power c...
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SunView 深度解读

共源共栅GaN技术是提升光伏逆变器和储能PCS功率密度的关键路径。阳光电源在户用光伏及小型储能产品中已积极布局宽禁带半导体应用。本文揭示的负电阻现象与不稳定性是工程化应用中的核心痛点,直接影响系统可靠性。建议研发团队在设计高频功率模块时,重点评估Cascode结构的寄生参数匹配与驱动电路阻尼设计,以规避该不稳定性,从而在提升转换效率的同时,确保产品在复杂工况下的长期运行稳定性。