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基于电路法的P-Gate GaN HEMT栅极鲁棒性与可靠性评估

Gate Robustness and Reliability of P-Gate GaN HEMT Evaluated by a Circuit Method

作者 Bixuan Wang · Ruizhe Zhang · Qihao Song · Hengyu Wang · Quanbo He · Qiang Li · Florin Udrea · Yuhao Zhang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024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 SP-HEMT 栅极可靠性 栅极过压 电路方法 电力电子 鲁棒性 HEMT
语言:

中文摘要

针对GaN SP-HEMT栅极过压裕度小的问题,现有直流偏置或脉冲I-V测试方法难以模拟实际变换器中的栅极电压过冲。本文提出了一种新的电路评估方法,能够更真实地反映实际工况下的栅极可靠性。

English Abstract

The small gate overvoltage margin is a key reliability concern of the GaN Schottky-type p-gate high electron mobility transistor (GaN SP-HEMT). Current evaluation of gate reliability in GaN SP-HEMTs relies on either the dc bias stress or pulse I–V method, neither of which resembles the gate voltage (VGS) overshoot waveform in practical converters. This article develops a new circuit method to char...
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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高功率密度要求的提升,GaN器件的应用成为趋势。该文章提出的电路级栅极可靠性评估方法,能够有效指导研发团队在设计阶段规避GaN器件在复杂开关瞬态下的失效风险。建议在组串式逆变器的高频功率级设计中引入该评估方法,以优化驱动电路设计,提升产品在极端工况下的长期运行可靠性,从而在保持高效率的同时,确保GaN技术在阳光电源产品线中的规模化应用安全。