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基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT最小开关损耗三段式有源驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
| 作者 | Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang · Yuxiang Yang · Run Min · Qiaoling Tong · Han Peng |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年3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 PWM控制 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN HEMT 三段式栅极驱动 开关损耗 dv/dt EMI 寄生电容 有源栅极驱动 |
语言:
中文摘要
GaN HEMT的高速开关特性带来了高dv/dt和严重的电磁干扰（EMI）问题，需在开关速度与损耗间权衡。三段式栅极驱动（TSGD）虽能缓解此矛盾，但受限于非线性寄生电容，难以实现最优开关损耗。本文提出了一种基于动态dv/dt模型的优化策略，以实现GaN器件在最小开关损耗下的高效驱动。
English Abstract
The fast switching of gallium nitride high mobility transistor (GaN HEMT) results in high dv/dt and severe EMI issues, requiring a trade-off with the switching power loss. Three-stage gate drive (TSGD) can mitigate the conflict between switching speed and losses, but it is challenging to achieve minimal switching loss under the existing TSGD strategy due to the nonlinear parasitic capacitance of G...
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SunView 深度解读
GaN等宽禁带半导体是提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化储能产品功率密度的关键。该研究提出的三段式有源驱动策略，能够有效平衡GaN器件的高频开关损耗与EMI干扰，对于优化阳光电源户用逆变器（如SG系列）及微型逆变器的效率和电磁兼容性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该动态dv/dt模型在功率模块驱动电路中的集成应用，以进一步减小散热器体积，提升整机功率密度，并降低EMI滤波器的设计难度。