基于GaN FETs的高频半桥谐振变换器分析与设计

管乐诗，卞　晴，刘　宾，王懿杰，张相军，徐殿国，王　卫

（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150001）

基于GaN FETs的高频半桥谐振变换器分析与设计

管乐诗，卞晴，刘宾，王懿杰，张相军，徐殿国，王卫

（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150001）

随着Si材料半导体器件性能逐步达到瓶颈，宽禁带半导体器件（GaN、SiC）在诸多方面展现出了很好的性能，如低导通阻抗，小输入、输出电容等，这些特性使得GaN和SiC器件能够应用在更高的开关频率条件，从而提高系统的功率密度。针对基于GaN FETs构成的高频半桥谐振变换器进行设计，分析了高频条件下寄生电感参数对系统驱动电压及漏源极电压的影响，同时分析了高频条件下系统电压电流测量所需注意的事项及影响因素，为高频条件下GaN FETs的应用提供一定的帮助。

GaN FETs；高频；谐振变换器；寄生电感

引言

随着Si材料半导体器件性能逐步达到瓶颈，宽禁带半导体器件（GaN，SiC）在诸多方面展现出了很好的性能，如低导通阻抗，小输入、输出电容等。这些特性使得GaN和SiC器件能够应用在更高的开关频率条件，同时依旧保持较高的效率［1-5］。随着电力电子系统的不断发展，人们不断追求电力电子设备的小型化与便捷化。在开关型电力电子系统SMPS（switching mode power system）中电感和电容等无源器件占据了很大一部分体积与重量，随着系统开关频率的提升，电感电容等无源元件的体积将会迅速减小，这是由于系统高频化后能够减少无源元件在每个周期中所需储存的能量。……