基于GaN FETs的高頻半橋諧振變換器分析與設計

管樂詩，卞　晴，劉　賓，王懿杰，張相軍，徐殿國，王　衛

（哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院，哈爾濱150001）

基于GaN FETs的高頻半橋諧振變換器分析與設計

管樂詩，卞晴，劉賓，王懿杰，張相軍，徐殿國，王衛

（哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院，哈爾濱150001）

隨著Si材料半導體器件性能逐步達到瓶頸，寬禁帶半導體器件（GaN、SiC）在諸多方面展現出了很好的性能，如低導通阻抗，小輸入、輸出電容等，這些特性使得GaN和SiC器件能夠應用在更高的開關頻率條件，從而提高系統的功率密度。針對基于GaN FETs構成的高頻半橋諧振變換器進行設計，分析了高頻條件下寄生電感參數對系統驅動電壓及漏源極電壓的影響，同時分析了高頻條件下系統電壓電流測量所需注意的事項及影響因素，為高頻條件下GaN FETs的應用提供一定的幫助。

GaN FETs；高頻；諧振變換器；寄生電感

引言

隨著Si材料半導體器件性能逐步達到瓶頸，寬禁帶半導體器件（GaN，SiC）在諸多方面展現出了很好的性能，如低導通阻抗，小輸入、輸出電容等。這些特性使得GaN和SiC器件能夠應用在更高的開關頻率條件，同時依舊保持較高的效率［1-5］。隨著電力電子系統的不斷發展，人們不斷追求電力電子設備的小型化與便捷化。在開關型電力電子系統SMPS（switching mode power system）中電感和電容等無源器件占據了很大一部分體積與重量，隨著系統開關頻率的提升，電感電容等無源元件的體積將會迅速減小，這是由于系統高頻化后能夠減少無源元件在每個周期中所需儲存的能量?！?br>