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具有有源自举和无限CMTI电平移位器的双NMOS氮化镓栅极驱动器,用于可配置dV/dt和MHz级运行

Dual-NMOS GaN Gate Driver With Active Bootstrap and Infinite-CMTI Level Shifter for Configurable dV/dt and MHz Operation

作者 Yuhao Xiong · Xihao Liu · Wenxing Cao · Zhuoqi Guo · Zhongming Xue · Li Geng
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025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 光伏逆变器
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 GaN栅极驱动器 有源自举电路 CMTI 电平移位器 MHz级运行 电力电子 双NMOS
语言:

中文摘要

本文提出了一种新型双NMOS氮化镓(GaN)栅极驱动器,集成了有源自举(BST)电路和高共模瞬态抗扰度(CMTI)电容式电平移位器(LS)。该设计利用双向NMOS BST开关对及专用控制电路,替代了传统PMOS方案,实现了更可靠的浮动栅极电压控制,支持MHz级高频开关及可配置的dV/dt,提升了功率变换器的效率与功率密度。

English Abstract

This letter proposes a novel dual-NMOS gallium-nitride gate driver integrating an active bootstrap (BST) and a high common-mode transient immunity (CMTI) capacitive level shifter (LS). Compared to conventional PMOS-based BST circuits requiring extra LSs, the proposed design utilizes bidirectional NMOS BST switch pairs with dedicated on-off control circuit, providing reliable floating gate voltage ...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的高频化、高功率密度产品研发具有重要意义。随着光伏逆变器(尤其是组串式逆变器)和储能PCS向更高功率密度演进,GaN器件的应用已成趋势。该驱动器方案通过提升CMTI和实现MHz级开关,能有效解决高频切换下的电磁干扰和驱动可靠性问题,有助于优化阳光电源下一代小型化、高效率逆变器及储能变流器(如PowerTitan系列)的功率模块设计,提升系统整体转换效率。