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650V p-GaN HEMT单脉冲非钳位电感开关

UIS)失效机理与分析

作者 Siyang Liu · Sheng Li · Chi Zhang · Ningbo Li · Xinyi Tao · Chen Ge · Le Qian · Shuxuan Xin · Weifeng Sun
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2020年11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 p-GaN HEMT 非钳位电感开关 UIS 失效机理 肖特基栅极 电力电子 可靠性
语言:

中文摘要

本文首次揭示了肖特基栅极p-GaN HEMT在单脉冲非钳位电感开关(UIS)下的耐受物理机制与失效机理。与Si/SiC器件不同,p-GaN HEMT通过将负载电感的能量存储在输出电容中来承受浪涌电流,而非通过雪崩击穿。

English Abstract

This letter firstly reveals the single pulse unclamped-inductive-switching (UIS) withstanding physics and failure mechanism for p-GaN high electron mobility transistor (HEMT) with Schottky type gate contact. Unlike silicon/silicon carbide (Si/SiC)-based devices, the p-GaN HEMT withstands the surge current from load inductor by storing the energy into the output capacitance of the device, rather th...
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SunView 深度解读

GaN器件凭借高开关频率和高效率,是阳光电源未来提升户用光伏逆变器及小型化充电桩功率密度的关键技术方向。本文深入分析了p-GaN HEMT在极端工况下的UIS失效机理,对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、过压保护策略及可靠性评估具有重要指导意义。建议研发团队在后续高频化产品设计中,重点关注GaN器件在电感负载切换下的瞬态应力,并基于此研究成果完善器件选型标准与失效预防机制,以确保产品在复杂电网环境下的长期可靠性。