基于氮化镓器件的有源箝位反激变换器分析与设计

发布时间：2024-11-02 07:42

　　开关电源的发展要求在提高频率减小体积的同时能进一步提升效率,氮化镓(GaN)器件作为第三代宽禁带半导体器件,具有比传统硅器件更优异的性能。有源箝位反激拓扑通过增加谐振环路,使漏感能量得以利用,大大提高了反激式变换器的效率。因此,对基于氮化镓的有源箝位反激变换器研究具有重要意义。论文根据规定的功能和性能指标要求,提出了一种应用于MHz级高频应用场合下基于氮化镓器件的有源箝位反激开关电源系统方案。通过对GaN器件的自身特性及驱动方式进行分析,指出在使用GaN器件作为变换器的开关器件时,应尽量减小驱动回路中的寄生电感并合理选择驱动芯片。其次,对有源箝位反激变换器各模式下的工作原理进行了深入分析;推导得出有源箝位反激变换器中的基本关系式;指出无论在哪种模式下原边电感电流必须反向过零才能稳定实现主开关管的ZVS;变换器工作在DCM下才能实现副边二极管的ZCS;因此使变换器工作在原边电感电流过零DCM下时可提高变换器整体效率;接着,根据设计指标、工作模式及氮化镓器件工作时损耗分析,对主功率电路中的各主要器件参数进行设计及器件选型,并对高频下的控制电路进行分级设计,同时对GaN的供电电路、驱动回路及主...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

具有重要的工程应用价值及理论研究意义。1.2国内外研究现状及发展趋势1.2.1有源箝位反激变换器发展动态分析反激变换器实际上是一个带隔离变压器的Buck-Boost变换器，又称为单端反激变换器，其是在开关关断期间向负载传递能量，并且反激变换器的高频变压器除了完成匝比变压外，还相当....

西安科技大学非全日制学术硕士学位论文4(a)开关管开通过程(b)开关管关断过程图1.2开关管开关瞬态波形由于反激变换器自身的电路特性，反激变压器不同于其他开关变换拓扑中的变压器，其不止具有耦合功能而且也承担电感储能的作用。这与正激式电源、桥式开关电源和推挽式开关电源的传递能量方式....

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2氮化镓器件及其驱动112氮化镓器件及其驱动相较于传统SiMOSFET，氮化镓器件作为第三代宽禁带半导体器件拥有其独特的优势。本章从氮化镓器件结构出发，对氮化镓器件的原理进行分析，并从三方面对比氮化镓器件与SiMOSFET的特性区别，最后，对氮化镓器件的驱动问题进行探讨。2.1氮....

本文编号：4009255