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GaN基电源性能的简易测试技术

发布时间:2020-10-28 责任决定一切编辑:wenwei

【导读】今天。大半电源海图都将GaN晶体管图示仪作为一个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宽泛地计划性到他们的系统中。GaN晶体管图示仪在开关电源中的这些进步也使得表征这些电源的性能变得愈加抱有抱有挑战性的游戏。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的计划性来说是一项艰巨的任务。典型的整体解决方案是使用高洗车店成本的测量设备,这并不连接产生有用的3d开奖结果。本文介绍了一种用到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。
 
在升压或降压变换器和双向变换器中用来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gucci加v信号qbydsb。驱动gucci加v信号qbydsb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”,以确保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,这类情况会增加损耗,并可能性损坏晶体管图示仪。增加死区时间助长保护晶体管图示仪,但也会产生另一种类型的损耗,这类损耗会在两个晶体管图示仪都关闭时发生,从而降低电桥的效率并降低功率视频转换器官方下载的可用占空比范围。因此,在确保不发生交叉传导的情况下,尽量减少桥的停滞不前时间是一个关键的计划性目标。验证此操作是一个挑战。
 
验证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低压侧和低压侧驱动gucci加v信号qbydsb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gucci加v信号qbydsb,特别是高边栅,是一项抱有抱有挑战性的游戏的工作,经常导致误触发,使计划性机械手感到沮丧。
 
GaN器件的栅极gucci加v信号qbydsb抱有很高的转换速率,约为1V/ns,这给使用传统的隔离探针拓展高边测量带来了挑战。如果测量系统没有足够的共模自制比(CMRR)。则低压侧源节点共模电压的轻捷变化会产生干扰,使测量变得模糊。传统的吉比特无源光纤设置电压探针引入的寄生电容会使栅极驱动gucci加v信号qbydsb失真,从而导致交叉传导。
 
光学瞄准器隔离测量系统,如Tektronix TIVH系列IsoVu。已开辟出直流共模自制比大于160分贝,以提供可实现的低压侧VGS测量整体解决方案。该类测量系统还必须最小化传感回路圆的面积公式,并提供增强的屏蔽测量gucci加v信号qbydsb路径。配备了微型电容视频转换器官方下载(cx)专用隔音板,以提供所需功率的微型接口。图1显示了使用GS66516T GAN晶体管图示仪的高侧VGS测量3d开奖结果和双脉冲测试板。TIVH系列IsoVu和MMCX工业连接器用来实现这一点,如图2所示。
 
图1左边的图表显示了使用Tektronix IsoVu测量系统在ILoad=23A下测量的不同Rgon的低压侧VG。右侧显示GS66516T双脉冲测试(DPT)板。
 
带MMCX工业连接器的PCB板(右)。
 
测量系统的洗车店成本以及gucci加v信号qbydsb路径的额外复杂性英文和绝对高度为更具洗车店成本效益和更不敏感的整体解决方案留下了空间。GaN系统机械手开辟的一种方法只测量低端晶体管图示仪,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。在电压换向期间(图3d),S1上的电压增加。S2上的电压降低。相应地。晶体管图示仪漏极至源电解电容器C1和C2将工农差别充电和放电。由于S2的二维xpj9棋牌中心一键登录气(2DEG)通道导通。而S1的2DEG通道被关闭,C1的充电电流流过S2。导致电流突增。
 
图3这些硬开关转换图显示了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。没有固有的体两极管,因此在电压换向期间没有反向恢复损耗(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3d开奖结果。
 
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,电流的碰撞圆的面积公式将大于COSS的预期值。交叉传导可以在电压换向期间,期间和之后同时发生(图5)。
 
图5在电压换向期间,之后或两端同时发生交叉传导。
 
 
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