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具有负栅极电压的GaN DC-DC降压变换器中的自举电压与死区时间行为
Bootstrap Voltage and Dead Time Behavior in GaN DC–DC Buck Converter With a Negative Gate Voltage
| 作者 | Philipp Marc Roschatt · Stephen Pickering · Richard A. McMahon |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2016年10月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | DC-DC变换器 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 | 氮化镓 增强型FET DC-DC降压变换器 负栅极电压 dV/dt鲁棒性 死区时间 自举电容 |
语言:
中文摘要
针对氮化镓（GaN）增强型FET阈值电压较低的问题，本文提出了一种在低侧FET上施加负栅极偏置电压的驱动方案，以提升dV/dt抗扰度。研究指出，该方案会导致死区时间内的电压降显著增加，进而可能引发自举电容过充，对变换器的可靠性产生影响。
English Abstract
The low threshold voltage of Gallium Nitride enhancement mode FETs is a concern in synchronous dc-dc buck converters. This paper presents a converter using a gate drive with a negative biased gate voltage on the low-side FET to improve the dV/dt robustness. The resulting much larger voltage drop during the dead time conduction is a concern as it can quickly overcharge the bootstrap capacitor volta...
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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储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用成为提升系统性能的关键。本文研究的负压驱动技术能有效解决GaN在高频开关下的dV/dt误导通问题，提升系统可靠性。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型DC-DC变换器时，重点评估该方案对自举电路的影响，并优化死区时间控制策略，以在提升抗扰度的同时，确保驱动电路的稳定性和转换效率。