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GaN基移动电源性能的简易早餐测试技术

发布时间:2020-10-28 责任编辑:wenwei

【导读】现在,大半移动电源海图都将GaN晶体管图示仪所作所为一个nba2k关键平台集成到其中。与Si-mosfet,igbt和SiC-mosfet相比,GaN晶体管图示仪的优点代表机械手们正在将它们广泛地设计到他们的理路中。GaN晶体管图示仪在开关移动电源中的这些红旗也使得风味这些移动电源的性能变得愈加具有具有挑战性的游戏。在半桥上测量高边VGS是诊断晶体管图示仪交叉导通的一种传统方法,对于基于GaN的设计来京剧望江亭只说是一项疑难重症的任务。典型的整体解决方案是使用高成本的测量设备。这并不总是生出有用的结果。白文介绍了一种利用GaN晶体管图示仪的独特特性测量交叉导通的简单而经济的方法。
 
在升温或降压变换器和双向变换器中用于同步整流的半桥和全桥配置为高,低压侧晶体管图示仪使用互补驱动信号。驱动信号必须在半桥中的一个晶体管图示仪关闭和另一个晶体管图示仪打开之间包含少量的“死区时间”。以包管晶体管图示仪不会交叉导电。当半桥结构中的晶体管图示仪同时打开时,会发生交叉传导,这种情况会增加损耗,并可能损坏晶体管图示仪。增加死区时间助长保护晶体管图示仪。但也会生出另一种档级的损耗。这种损耗会在两个晶体管图示仪都关闭时发生,从而降低双臂电桥的效率并降低额定功率视频撤换器官方下载的可用占空比范围。因此,在包管不发生交叉传导的情况下,尽量减少桥的停滞时间是一个nba2k关键的设计目标。验证此操作是一个挑战。
 
验证移动电源半桥拓扑是否正确交叉导通的常用方法是使用两个探针同时验证高压侧和低压侧驱动信号之间的死区时间。测量氮化镓半导体材料晶体管图示仪驱动信号。特有是高边栅,是一项具有具有挑战性的游戏的事情,频仍导致误触发。使设计机械手感到沮丧。
 
GaN器件的栅极信号具有很高的撤换速率。约为1V/ns。这给使用传统的隔离探针进行高边测量带来了挑战。如果测量理路没有足够的共模自制比(CMRR)。则高压侧源节点共模电压的快速变化会生出干扰,使测量变得模糊。传统的无源电压探针引入的寄生电容会使栅极驱动信号失真,从而导致交叉传导。
 
光学隔离测量理路,如Tektronix TIVH系列IsoVu,已开发出直流共模自制比大于160分贝,以提供可实现的高压侧VGS测量整体解决方案。此类测量理路还必须最小化传感回路面积,并提供增强的屏蔽测量信号路径读音。配备了袖珍电容视频撤换器官方下载(cx)公用隔音板。以提供所需额定功率的袖珍接口。图1标榜了使用GS66516T GAN晶体管图示仪的高侧VGS测量结果和双脉冲宽度调制测试板。TIVH系列IsoVu和MMCX工业连接器用于实现这一点,如图2所示。
 
图1左边的图表标榜了使用Tektronix IsoVu测量理路在ILoad=23A下测量的不同Rgon的高压侧VG。右侧标榜GS66516T双脉冲宽度调制测试(DPT)板。
 
带MMCX工业连接器的PCB板(右)。
 
测量理路的成本以及信号路径读音的额外复杂性英文和绝对高度为更具成本效益和更不敏感的整体解决方案留下了空间。GaN理路机械手开发的一种方法只测量低端耳机晶体管图示仪,解决了这些问题。
 
GaN半桥的典型硬开关开通过渡平面图如图3所示。二义性的低压侧ID曲线如图4所示。在电压换向中间(图3d)。S1上的电压增加,S2上的电压降低。合宜地,晶体管图示仪漏极至源电解电容器C1和C2将分别充电和放电。由于S2的二维xpj9棋牌中心一键登录气(2DEG)通道旅游景点导通。而S1的2DEG通道旅游景点被关闭,C1的充电电流流过S2,导致电流突增。
 
图3这些硬开关撤换图标榜了S1导电(a),死区时间(b),电流换向(c),电压换向(d)和S2导电(e)。
 
由于GaN晶体管图示仪不像Si和SiC mosfet,没有原本的体两极管,因此在电压换向中间没有反向平复损耗(图4中的t1~t2)。低侧漏极电流的功能区是来自相反开关S1的电容(COSS=CGD+CDS)充电电流IQ(OSS)的结果。
 
图4这是低边GaN晶体管图示仪的硬开关开启过程。
 
如果发生交叉传导,电流的碰撞面积将大于COSS的预期值。交叉传导可以在电压换向中间,中间和之后同时发生(图5)。
 
图5在电压换向中间,之后或两者同时发生交叉传导。
 
 
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