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一种基于单片GaN集成电路的电源电压不敏感双晶体管PTAT/CTAT温度传感器
A Supply Voltage Insensitive Two-Transistor Temperature Sensor With PTAT/CTAT Outputs Based on Monolithic GaN Integrated Circuits
| 作者 | Ang Li · Fan Li · Kaiwen Chen · Yuhao Zhu · Weisheng Wang · Ivona Z. Mitrovic · Huiqing Wen · Wen Liu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年9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 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN MIS-HEMT 温度传感器 单片集成 PTAT CTAT 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种基于氮化镓（GaN）MIS-HEMT的单片集成双晶体管（2T）温度传感器。通过调节耗尽型（D-mode）和增强型（E-mode）器件的栅极尺寸比，实现了传感器输出在PTAT（与绝对温度成正比）和CTAT（与绝对温度成反比）模式间的转换，且具备良好的电源电压不敏感特性。
English Abstract
The article presents a monolithically integrated temperature sensor using a two-transistor (2 T) configuration based on gallium nitride (GaN) metal–insulator–semiconductor high-electron-mobility transistors (MIS-HEMTs). By adjusting the gate size ratio of the depletion-mode (D-mode) device and enhancement-mode (E-mode) device, the output type of the sensor can be converted from proportional to abs...
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SunView 深度解读
随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中对功率密度和效率要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体技术的应用前景广阔。该研究提出的单片集成温度传感器方案，有助于实现GaN功率模块内部的高精度实时热监测。对于阳光电源而言，该技术可集成至下一代高频、高功率密度逆变器或充电桩的驱动电路中，通过更精准的结温感知提升功率器件的可靠性，并优化热管理策略，从而进一步缩小系统体积并提升整机效率。