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兆赫兹高频开关下p-Gate GaN HEMT的过压鲁棒性研究

Overvoltage Robustness of p-Gate GaN HEMTs in High Frequency Switching up to Megahertz

作者 Ruizhe Zhang · Qihao Song · Qiang Li · Yuhao Zhang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年5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 过压鲁棒性 高频开关 功率器件 可靠性 零电压开关变换器 有源钳位
语言:

中文摘要

本文研究了无雪崩能力的GaN HEMT功率器件在连续高频过压开关下的鲁棒性。通过开发基于有源钳位电路的零电压开关转换器测试平台,实现了千伏级过压和兆赫兹频率下的稳定开关测试,揭示了GaN器件在极端工况下的失效边界与可靠性机理。

English Abstract

This article investigates the ruggedness of the GaN high electron mobility transistor (HEMT), a power device without avalanche capability, in continuous, high-frequency, overvoltage switching. A testbed based on a zero-voltage-switched converter with an active clamping circuit is developed to enable the stable switching with kilovolt overvoltage and megahertz frequency. The overvoltage failure bou...
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SunView 深度解读

GaN作为第三代半导体,在提升阳光电源组串式逆变器及户用储能系统功率密度方面具有巨大潜力。该研究针对GaN器件在高频过压下的失效机理分析,为公司在开发下一代高频、高效率功率模块时,优化驱动电路设计、改进有源钳位保护策略提供了关键理论支撑。建议研发团队关注该测试方法,以提升公司在极端工况下对宽禁带半导体器件的选型与应用可靠性,助力产品向更小体积、更高效率演进。