GaN组合开关电路及其驱动技术研究-西安科技大学学报.PDF

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GaN组合开关电路及其驱动技术研究-西安科技大学学报

第36卷 第6期 西 安 科 技 大 学 学 报 Vol.36 No6 2016年11月 JOURNALOFXI’ANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY Nov2016     DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2016.0620文章编号:1672-9315(2016)06-0882-06  GaN组合开关电路及其驱动技术研究 1 2 3 王树奇 ,吉 才 ,刘树林 (1.西安科技大学 通信与信息工程学院,陕西 西安710054;2.中国移动通信集团山西有限公司,山西 吕梁033000; 3.西安科技大学 电气与控制工程学院,陕西 西安710054) 摘 要:基于氮化镓的高电子迁移率场效应晶体管(GaNHEMT)具有电子迁移率高、耐高温和极 低的寄生电容等诸多特点而成为开关变换器领域关注的焦点。限于目前的制造工艺,基于氮化 镓材料的MOS开关器件更容易做成耗尽型,针对耗尽型GaNHEMT器件的负电压关断特性,结 合其应用于开关变换器的上电短路问题,提出一种 GaNHEMT器件与增强型MOSFET的组合开 关电路,可实现对耗尽型GaNHEMT器件的开、关控制及可靠关断,但其关断速度不够快。为此, 提出一种快速关断GaNHEMT器件的驱动电路,并得到了进一步提高GaNHEMT器件开关速度 的改进电路,可实现对耗尽型GaNHEMT器件快速可靠关断。实例及实验结果验证了所提出电 路的可行性。 关键词:氮化镓;高电子迁移率场效应晶体管;耗尽型;驱动电路;开关变换器 中图分类号:TM46   文献标志码:A DrivingtechnologyofGaNHEMTanditsapplication 1 2 3 WANGShuqi,JICai,LIUShulin (1.CollegeofCommunicationandInformationEngineering,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054,China; 2.ChinaMobileCommunicationsGroupShanxiLtd.,Lvliang,033000,China; 3.CollegeofElectricalandControlEngineering,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710054,China) Abstract:GaNHEMTisthefocusoftheswitchingpowersupplyduetoitshighmobility,hightempera tureandlowparasiticcapacitance.Limitedtothefabricationprocess,theGaNswitchingdeviceonlycan bemadetodepletionmodeswitchingdevice.Aimedatthenegativevoltageturnoffcharacteristicandthe shortcircuitproblemofthedepletionmodeGaNHEMTdevice,acombinationswitchwithGaNHEMT andenhancedMOSFETisproposed,theturnonandturnoffcontrolforthedepletionmodeGaNHEMT devicecanberealized,theGaNHEMTdevicecanbeturnedoffreliably,butthetutnoffspeedisnot fast.Thus,thedrivecircuitoftheGaNHEMTdeviceisproposed,an

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