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| 1 | 寄生参数对SiC MOSFET栅源极电压影响的研究显示文摘为分析寄生参数对开关过程中碳化硅(Si C)MOSFET栅源极电压的影响,首先建立了基于同步Buck变换器的Si C MOSFET开通和关断过程的数学模型;然后通过仿真和实验结果对比,验证了寄生参数带来的影响;最后分析了开关过程中各寄生参数对Si C MOSFET栅源极电压的影响。 | 巴腾飞 李艳 梁美 | 2016 | 电工技术学报2016，31，13： | 41 |
| 2 | 用于精确预测SiC MOSFET开关特性的分析模型显示文摘为精确估算高频工作状态下SiC MOSFET的开关损耗及分析寄生参数对其开关特性的影响,提出了一种基于SiC MOSFET的精准分析模型。该模型考虑了寄生电感、SiC MOSFET非线性结电容及非线性跨导系数等参数。详细介绍了建立分析模型的原理,并给出了分析模型中各关键参数的提取方法。对比了基于分析模型计算得到的开关波形与实验测试结果,对比电压电流波形匹配度较高,证明了此分析模型的正确性。对比了分析模型的开关损耗与基于实验计算的开关损耗,对比结果显示两者存在偏差,而分析表明基于实验计算开关损耗的方法为不准确方法。最后基于所提出的分析模型分析了不同寄生参数对开关特性的影响,并为优化高频电路设计提出了建议。 | 梁美 郑琼林 李艳 巴腾飞 | 2017 | 电工技术学报2017，32，1： | 24 |
| 3 | Cascode型GaN HEMT输出伏安特性及其在单相逆变器中的应用研究显示文摘近年来随着氮化镓器件制造工艺的迅速发展,氮化镓高电子迁移率晶体管(Ga N HEMT)已经开始应用在电力电子领域。高压共源共栅(Cascode)Ga N HEMT的出现使得Ga N器件可以在高压场合进行应用。本文首先研究了耗尽型Ga N HEMT及Cascode Ga N HEMT全范围输出伏安特性及其特点。结合Si MOSFET和耗尽型Ga N HEMT的特性,本文重点研究了Cascode Ga N HEMT的工作模态及其条件。最后,给出了500W基于600V Cascode Ga N HEMT单相全桥逆变器的实验验证。实验结果和仿真验证证明了理论分析的正确性。 | 李艳 张雅静 黄波 郑琼林 郭希铮 | 2015 | 电工技术学报2015，30，14： | 16 |
| 4 | 低压氮化镓器件谐振驱动技术及其反向导通特性显示文摘继硅(Si)和砷化镓(GaAs)之后,半导体材料出现了第三代以氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料,其特点包括临界击穿电场高、饱和电子速度高、电子密度高、电子迁移率高及导热率高等,是一种适用于高频、高压、高温、大功率的抗辐射等级高的半导体材料。由于GaN器件的开关特性、驱动技术及损耗机制相比Si MOSFET有显著差异,如何实现合理的驱动,对发挥其优势至关重要。以同步Buck变换器为例提出一种谐振驱动技术,并给续流管栅极加一偏置电压,以减小反向压降、提高效率。实验结果表明,此谐振驱动技术可有效提高驱动的可靠性,加载偏置电压后变换器的效率也可得到有效提高。 | 赵清林 崔少威 袁精 王德玉 | 2019 | 电工技术学报2019，34，A01： | 9 |
| 5 | 考虑寄生参数的高压GaN高电子迁移率晶体管的逆变器动态过程分析显示文摘近年来随着氮化镓器件制造工艺的迅速发展,氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)已经开始应用在电力电子领域。GaN HEMT以其低寄生参数、无反向恢复损耗、高开通速度等特点,可降低开关管的开关损耗。本文以600V GaN HEMT为研究对象,研究其共源共栅(Cascode)结构引起的开关动态过程及其寄生参数的影响。建立了600V GaN HEMT等效模型并详细推导了其在单相逆变器中开关管正向导通、正向关断、反向续流导通和反向续流关断四种情况的动态过程。GaN HEMT的等效电路考虑了对开关过程及开关损耗有重要影响的寄生电感和寄生电容。理论、仿真及实验证明了Cascode GaN HEMT器件中寄生电感L_(int1)、L_(int3)和L_S直接影响开关管的动态过程进而影响开关管的开关损耗。 | 张雅静 郑琼林 李艳 | 2016 | 电工技术学报2016，31，12： | 8 |
| 6 | GaN FET的结构、驱动及应用综述显示文摘随着电力电子装置的小型化和轻量化,宽禁带半导体器件GaN FET优于Si器件的特性使其在电力电子领域的应用受到广泛关注。在GaN FET的发展中,其结构和驱动对其安全应用至关重要。首先介绍了目前GaN FET器件的主要结构、工作原理及其产品现状;其次,总结了其驱动电路的隔离方式、常用的分立式驱动电路和集成式驱动电路的结构及原理;最后,对GaN FET在电力电子领域的应用情况进行了概述。 | 伍文俊 兰雪梅 | 2020 | 电子技术应用2020，46，1： | 7 |
| 7 | GaN组合开关电路及其驱动技术研究显示文摘基于氮化镓的高电子迁移率场效应晶体管(GaN HEMT)具有电子迁移率高、耐高温和极低的寄生电容等诸多特点而成为开关变换器领域关注的焦点。限于目前的制造工艺,基于氮化镓材料的MOS开关器件更容易做成耗尽型,针对耗尽型GaN HEMT器件的负电压关断特性,结合其应用于开关变换器的上电短路问题,提出一种GaN HEMT器件与增强型MOSFET的组合开关电路,可实现对耗尽型GaN HEMT器件的开、关控制及可靠关断,但其关断速度不够快。为此,提出一种快速关断GaN HEMT器件的驱动电路,并得到了进一步提高GaN HEMT器件开关速度的改进电路,可实现对耗尽型GaN HEMT器件快速可靠关断。实例及实验结果验证了所提出电路的可行性。 | 王树奇 吉才 刘树林 | 2016 | 西安科技大学学报2016，36，6： | 6 |
| 8 | 基于GaN器件的直流配电网用户侧DC/DC变换器设计显示文摘隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用。文中采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低导通电阻和等效输出电容的氮化镓(GaN)器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化设计。最后搭建了1台375 V/48 V/500 W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,相比传统Si器件可以提升约1%的效率。实验结果验证了样机设计方案的正确性。 | 金浩哲 陈武 | 2022 | 电力工程技术2022，41，3： | 6 |
| 9 | 增强型GaN MOSFET与Si MOSFET在单相全桥逆变器中的性能比较显示文摘为分析宽禁带半导体器件GaN MOSFET与Si MOSFET栅极驱动损耗、开关损耗的成因及关联参数,利用单相全桥逆变拓扑结构搭建功率开关器件应用测试平台,对GaN MOSFET和Si MOSFET在不同开关频率及器件工作温度下的效率进行测试比较。实验结果显示,开关频率为50 k Hz和120 k Hz时,基于增强型Ga N MOSFET的逆变器比基于Si MOSFET的效率分别高1.47%和1.6%;40℃,50℃,60℃,70℃温度对比实验时,基于增强型GaN MOSFET的逆变器效率比基于Si MOSFET的分别高1.8%,1.9%,2.0%和2.1%,表明开关频率递增或工作温度越高的工况下,增强型GaN MOSFET高效性能越明显。 | 邓孝祥 李鹏 戴超凡 杨荣浩 | 2017 | 大功率变流技术2017，，6： | 3 |
| 10 | 具有高阈值电压和超低栅漏电的400V常关型槽栅AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(英文)显示文摘介绍了一种采用ICP干法刻蚀技术制备的槽栅常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOS-HEMT)。采用原子层淀积(ALD)实现40 nm的栅介质的沉积。槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的阈值电压为+4.3 V。在栅压时,槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT饱和电流为0.71 A,特征导通电阻为5.73 m?·cm^2。在栅压时,器件的击穿电压为400 V,关断漏电流为320μA。器件的开启与关断电流比超过了109。在栅压为-20 V时,槽栅常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT的栅漏电流为1.8 n A。高的开启与关断电流比和低的栅漏电流反映了界面具有很好的质量。 | 赵勇兵 程哲 张韵 伊晓燕 王国宏 张雅希 | 2018 | 电工技术学报2018，33，7： | 2 |
| 11 | 高速增强型GaN HEMT栅驱动电路设计显示文摘增强型GaN HEMT器件的开关速度较现有硅基MOSFET有很大提高,导致硅基MOSFET栅驱动电路无法用于驱动增强型GaN HEMT器件。本文设计了一种适用于增强型GaN HEMT器件的新型栅驱动电路,进而实现高速开关速度。该驱动电路包括接口电路、死区产生电路、电平移位电路、输出驱动电路、欠压保护电路、过流和过热保护电路,Hspice软件仿真结果表明该栅驱动电路功能正确,性能良好,验证了设计有效性。 | 黄伟 周德金 许媛 何宁业 胡一波 胡文新 | 2018 | 电子技术与软件工程2018，，22： | 1 |
| 12 | 基于增强型GaN HEMT的半桥开关电路设计与测试显示文摘为了进一步提高现有功率变换系统的开关频率,采用增强型GaNHEMT器件设计出适用于高速开关控制的半桥开关电路。该半桥开关电路采用新型栅驱动电路,实现增强型GaNHEMT器件的高速控制,进而实现开关速度的提升。将该半桥开关电路用于一种48V转12V的高效DC/DC电源变换系统中,测试结果表明该半桥开关电路的开关频率超过600KHz,半桥驱动电流为10A,验证了所提出驱动方法的有效性。 | 许媛 黄伟 何宁业 | 2019 | 黄山学院学报2019，21，3： | 1 |
| 13 | 星载1MHz GaN LLC变换器低反向导通损耗控制显示文摘氮化镓(GaN)器件反向导通压降一般超过1.8V,400W 1MHz LLC变换器一次侧GaN器件反向导通损耗超过单管总损耗15%。该文提出一种应用于1MHz星载GaNLLC变换器一次侧开关管的低反向导通损耗控制,根据GaN器件结电容放电时间调整死区,在保证实现零电压软开关(ZVS)的前提下缩短GaN器件反向导通时间以降低反向导通损耗。所提控制基于数学模型,对GaN器件等效输出结电容与LLC死区内谐振电流进行推导,计算LLC一次侧GaN器件结电容放电时间作为不同工况下死区调节依据。使用抗辐照GaN器件搭建400W 1MHz LLC变换器原理样机,验证所提死区控制。与固定死区(100ns)策略相比,一次侧GaN器件的单管损耗在10%负载与满载下分别降低32%与16%,整机效率分别提高1%和0.2%。 | 杨勇 宋大威 顾占彪 徐森锋 张之梁 | 2022 | 电工技术学报2022，37，24： | 1 |
| 14 | 基于GaN器件的PFC设计显示文摘针对氮化镓GaN(gallium nitride)功率晶体管在AC-DC变换器当中的应用进行设计。首先,在了解GaN器件的基本特性后,通过LTspice仿真软件搭建了PFC电路,分析了GaN寄生参数对驱动电路的影响,得出的结果对PFC的PCB布局有明显的帮助,应尽量减小驱动器与GaN器件之间的距离,从而达到降低寄生电感的作用;然后,对高频Boost PFC电路进行了分析以及电感和电容的设计;最后,通过仿真验证了设计的正确性,并以UC3854为控制器搭建了1台2.5 kW 500 kHz的高功率密度PFC样机,测得的驱动波形稳定。 | 张卫平 焦探 刘元超 | 2019 | 电源学报2019，17，3： | 1 |
| 15 | 基于增强型GaN HEMT的48V转1V负载点电源模块设计显示文摘为进一步提高现有功率变换系统的开关频率,本文基于增强型GaN HEMT器件,设计了一种48V转1V高频负载点开关电源模块电路。该负载点电源采用倍流整流半桥结构和新型栅驱动电路,实现增强型GaN HEMT器件的高速控制,进而实现开关速度的提升。测试结果表明:该负载点电源电路的开关频率超过600KHz,对于10A的驱动电流建立时间为600ns,验证了设计的有效性。 | 黄伟 周德金 许媛 何宁业 胡一波 胡文新 陈珍海 | 2018 | 电子元器件与信息技术2018，2，11： | 1 |
| 16 | 基于GaN功率器件的高频PFC变换器设计显示文摘首先介绍了 GaN 器件的发展及特性,其次说明了 CCM 模式下的BOOST电路工作原理,并且详细介绍了基于GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)的高频驱动电路的设计.并对变换器在LTSpice软件中进行仿真,分析电路可行性及测试结果.经验证,本文的设计能很好满足电路的输出需求. | 史永胜 高猜茹 | 2016 | 电源技术应用2016，19，8： | 0 |
| 17 | 基于GaN-HEMT并联的航空电机驱动系统设计研究显示文摘在深入了解宽禁带电力电子器件的发展现状和开关特性基础上,提出了一种基于Ga N-HEMT并联的航空电机驱动系统,开展了Ga N-HEMT并联的驱动电路及数字控制器平台设计与实践。搭建了试验系统,进行了相关测试。试验结果验证了设计的正确性。 | 张亮 花婷 朱纪洪 杨婷 陈国栋 马超 | 2018 | 电机与控制应用2018，45，5： | 0 |
| 18 | 基于建模数据和最优化算法的GaN HEMT精确电热行为建模方法显示文摘为了实现对氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)高速开关带来的开通过压、误导通、开关振荡和EMI噪声等问题展开定量的仿真分析,提出了一种基于建模数据和最优化算法的门极增强型GaN HEMT电热行为模型建模方法。相比较于常规GaN HEMT行为模型,所提出的建模方法采用2个简单的建模公式实现了对GaN HEMT在第一和第三象限宽工作温度范围内的电热特性进行准确的建模。同时采用一个紧凑的建模公式实现对GaN HEMT非线性寄生电容的精确建模。此外,提出了一种遗传算法和Levenberg-Marquardt算法组合的优化算法,基于该优化算法和建模数据实现了对建模参数的快速提取,在较大程度上减小了建模时间和工作量。仿真表明,所提出的建模方法能够实现对不同公司多个型号的GaN HEMT器件展开精确的建模。最后通过吻合的动态仿真和实验数据验证了所提建模方法的正确性和有效性。 | 肖龙 陈冬冬 | 2024 | 电源学报2024，22，1： | 0 |
| 19 | 基于氮化镓器件的单级式Buck-Boost逆变器的分析与参数优化设计显示文摘为解决小微功率等级的光伏发电场合微逆变器功率密度较低、体积较大、不能离网运行的问题,分析多级式Buck-Boost逆变器工作原理,通过变换电路形式得出一种单级式Buck-Boost逆变器拓扑结构,并对其工作模态进行分析,优化电容、电感的设计方法,进而得出基于电流模式的逆变器控制策略。经仿真验证了单级式Buck-Boost逆变器的有效性,为下一步进行隔离式逆变器设计奠定了基础。 | 王俊 李雪艳 王聪 | 2017 | 北京工业职业技术学院学报2017，16，2： | 0 |
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