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直驱耗尽型GaN HEMT开关特性及关断损耗降低研究
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
| 作者 | Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng · Chih-Yi Yang · Chang-Shun Hsu · Edward Yi Chang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年4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 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 耗尽型 (d-mode) GaN HEMT 直接驱动栅极 开关损耗 双脉冲测试 共源共栅 (cascode) 结构 电荷泵电路 关断损耗 |
语言:
中文摘要
本文旨在通过直接驱动门极电路和双脉冲测试，评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管（d-mode GaN HEMT）的开关能量。研究提出了一种改进的共源共栅结构以实现“常闭”操作，并利用电荷泵电路提供负栅极电压以优化关断过程，有效降低了开关损耗。
English Abstract
This article aims to evaluate the depletion-mode gallium nitride high electron mobility transistor (d-mode GaN HEMT) using direct-drive gating and double pulse test to assess switching energy. The gate driving circuit features a modified cascode structure for “normally off” operation and a charge-pump circuit to supply a negative gate voltage for turn-off operation. This article described these fe...
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SunView 深度解读
GaN作为第三代半导体，在高频化、小型化方面具有显著优势。该研究提出的直驱d-mode GaN技术及改进的共源共栅结构，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过降低开关损耗，有助于进一步提升逆变器功率密度并减小散热器体积。建议研发团队关注该驱动电路在提升系统效率方面的潜力，特别是在追求极致轻量化和高效率的户用及工商业储能PCS应用场景中，探索GaN器件替代传统Si MOSFET或SiC器件的可行性。