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基于di/dt传感器的GaN器件过温保护电路

Overtemperature Protection Circuit for GaN Devices Using a di/dt Sensor

作者 Mohammad H. Hedayati · Jianjing Wang · Harry C. P. Dymond · Dawei Liu · Bernard H. Stark
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年7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 热仿真
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 GaN器件 过温保护 di/dt传感器 结温 电力电子 功率半导体 热管理
语言:

中文摘要

功率半导体器件存在结温限制,但在运行的变换器中直接测量密封器件内部温度较为困难。本文提出一种利用温度敏感的电气特性进行温度推断的方法,以GaN器件为例,通过观测其开通时的最大电流斜率(di/dt)来实现过温保护。

English Abstract

Power semiconductor devices have maximum junction temperature limits, but it is not straightforward to sense or infer temperature inside sealed devices in running converters. One method is to observe electrical behavior that is known to be temperature dependent. For example, in some gallium nitride (GaN) power semiconductor devices, the maximum slope of the device current at turn-on has been shown...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用日益广泛。由于GaN器件对热应力极其敏感,传统的外部热敏电阻难以实时反映结温。该技术通过监测di/dt实现过温保护,无需额外传感器,有助于提升阳光电源户用逆变器及充电桩产品的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该方案在下一代高频GaN功率模块中的集成可行性,以优化器件热管理策略,降低系统故障率。