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一种具有钳位功能的GaN器件栅源电压振荡抑制方法

A Suppression Method for Gate-Source Voltage Oscillation With Clamping Function for GaN Devices

作者 Jian Chen · Jianping Xu · Wensheng Song · Quanming Luo · H. Alan Mantooth
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年2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 器件 栅源电压 开关振荡 钳位功能 栅极驱动电路 电力电子 可靠性
语言:

中文摘要

由于开关速度极快,氮化镓(GaN)器件比硅MOSFET更容易产生严重的开关振荡。不同于硅和碳化硅器件,GaN器件的栅极电压额定值较低(通常驱动电压为5V,最大额定值仅为6V)。本文提出了一种具有钳位功能的栅极驱动电路,以有效抑制GaN器件的栅源电压振荡,确保其在高速开关过程中的可靠性。

English Abstract

Gallium nitride (GaN) devices are generally more prone to severe switching oscillations than Si mosfets due to their fast switching speeds. Different from Si and SiC mosfets, GaN devices typically have a lower maximum gate voltage rating. Taking the Efficient Power Conversion Corporation series as an example, the gate drive voltage is usually 5 V, but the maximum voltage rating is 6 V. Therefore, ...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为关键技术趋势。该文献提出的栅极电压钳位技术,直接解决了GaN器件在高速开关过程中因电压过冲导致的栅极击穿风险,对提升阳光电源户用逆变器及电动汽车充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化、小型化功率模块设计中引入该钳位拓扑,以优化驱动电路设计,在发挥GaN高频优势的同时,确保系统长期运行的稳定性。