發(fā)布時間：2024-10-04 18:41

　　氮化鎵(GaN)器件基于高開關速度、低導通電阻以及更高的電流密度等性能優(yōu)勢成為了應用熱點。但是GaN器件在應用中開關速度極快,且在滿足環(huán)路布局設計需求時,其高頻環(huán)路阻尼較小,這會導致電路容易發(fā)生誤開通振蕩,并帶來GaN基電路的穩(wěn)定性問題,如發(fā)散振蕩,特別是在橋式電路中。因此,本文將從電路和穩(wěn)定性兩個角度對橋式電路中的振蕩及穩(wěn)定性問題展開研究。首先基于雙脈沖等效電路,對兩種不同封裝GaN器件被動管發(fā)生誤開通的振蕩機理進行分析。得出非開爾文GaN器件是由柵漏極電容的充放電電流和共源電感上的感應電壓構成主要振蕩誘因,開爾文GaN器件是由柵漏極電容的充放電電流構成主要振蕩誘因,并通過LTSpice仿真驗證了理論分析的正確性。其次通過對比兩種振蕩器穩(wěn)定性判據(jù),將負阻振蕩器理論作為GaN基電路的穩(wěn)定性準則。對兩種不同封裝GaN基電路分別建立開通和關斷振蕩小信號模型,并構造出類比負電導模型,從而判斷GaN基電路的穩(wěn)定性。得出GaN基電路的穩(wěn)定性與被動管跨導系數(shù)gm1值有關,且gm1值越大,電路越容易發(fā)生發(fā)散振蕩;非開爾文GaN器件容易在開通過程中發(fā)生發(fā)散振蕩,而開爾文GaN器件電路不容易發(fā)生穩(wěn)定性問題...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 GaN器件研究背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 GaN器件面臨的技術挑戰(zhàn)
        1.2.2 GaN器件應用中的問題
    1.3 本文主要研究內容
2 GaN器件振蕩機理分析
    2.1 GaN器件雙脈沖測試電路原理
    2.2 不同封裝GaN器件的振蕩機理分析
        2.2.1 開通過程振蕩機理
        2.2.2 關斷過程振蕩機理
    2.3 仿真驗證
    2.4 本章小結
3 GaN基電路穩(wěn)定性分析
    3.1 振蕩器穩(wěn)定性判據(jù)
        3.1.1 基本反饋振蕩器理論
        3.1.2 負阻振蕩器理論
    3.2 振蕩小信號建模
        3.2.1 開通過程小信號分析建模
        3.2.2 關斷過程小信號分析建模
    3.3 穩(wěn)定性分析
        3.3.1 非開爾文GaN器件穩(wěn)定性分析
        3.3.2 開爾文GaN器件穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結
4 GaN基電路振蕩抑制方法研究
    4.1 主動抑制措施
        4.1.1 減小開關速度
        4.1.2 環(huán)路優(yōu)化布局
        4.1.3 GaN半橋模塊
    4.2 被動抑制措施
    4.3 本章小結
5 結論
    5.1 全文工作總結
    5.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：4007019