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半桥电路中GaN HEMT多模态无阻尼振荡的开关机制与影响分析
Switching Mechanism and Influence Analysis of Multimode Undamped Oscillation for GaN HEMTs in Half-Bridge Circuits
| 作者 | Jian Chen · Qiang Hu · Kexin Yang · Pengcheng Xu · Hao Yue · Ziyang Wang · Wensheng Song |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2026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 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN HEMT 半桥电路 无阻尼振荡 开关机理 功率损耗 器件击穿 不稳定性 |
语言:
中文摘要
氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管因高开关速度和低导通电阻被广泛应用,但其高频特性易引发电路不稳定性。本文研究了半桥电路中无阻尼振荡的产生机制,该振荡会导致功率损耗增加甚至器件击穿,对电力电子系统的可靠性构成挑战。
English Abstract
Gallium nitride high electron mobility transistors are widely used due to their advantages of fast switching speed and low on-resistance. However, these characteristics also render the circuits highly susceptible to instability. Undamped oscillations are one of the instability problems, which can result in excessive power loss or even more serious device breakdown. Current research primarily focus...
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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储能PCS中对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。本文揭示的半桥电路振荡机制对于优化逆变器功率模块的PCB布局、驱动电路设计及EMI抑制具有直接指导意义。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型组串式逆变器或微型逆变器时,参考该研究成果,通过改进驱动回路阻抗匹配和缓冲电路设计,规避GaN器件在高频切换下的无阻尼振荡风险,从而提升产品长期运行的可靠性与效率。