Controlador activo de compuerta y gestión de la velocidad de conmutación de transistores de GaN durante el encendido y apagado
Autores: Beye, Mamadou Lamine; Wickramasinghe, Thilini; Mogniotte, Jean François; Phung, Luong Viêt; Idir, Nadir; Maher, Hassan; Allard, Bruno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Controlador activo de compuerta y gestión de la velocidad de conmutación de transistores de GaN durante el encendido y apagado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Gestión
Voltaje de drenaje
Tasas de variación de corriente
Interruptores de potencia basados en GaN
Control activo de voltaje de compuerta
AGVC de lazo cerrado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El documento investiga la gestión de las tasas de pendiente de voltaje y corriente de drenaje (es decir, dv/dt y di/dt) de interruptores de potencia basados en GaN de alta velocidad durante las transiciones. Se considera un control de voltaje de puerta activo (AGVC) para mejorar la operación segura de una celda de conmutación. En una aplicación de AGVC de lazo abierto, las velocidades de conmutación varían significativamente con el punto de operación del GaN HEMT en corriente y temperatura. Se propone un AGVC de lazo cerrado para operar los interruptores a una velocidad constante en diferentes puntos de operación. Para evaluar la reducción de las perturbaciones electromagnéticas, las corrientes de modo común en el sistema se compararon utilizando el control de voltaje de puerta activo y un control de voltaje de puerta estándar (SGVC). El análisis de lazo cerrado realizado en este documento ha demostrado que el diseño basado en componentes discretos puede introducir limitaciones para resolver completamente el problema de altas velocidades de conmutación. Para garantizar un control efectivo de las operaciones de conmutación, se requiere un tiempo de respuesta inferior a 10 ns para esta técnica de lazo cerrado no compleja a pesar de un aumento en las pérdidas de conmutación.
Descripción
El documento investiga la gestión de las tasas de pendiente de voltaje y corriente de drenaje (es decir, dv/dt y di/dt) de interruptores de potencia basados en GaN de alta velocidad durante las transiciones. Se considera un control de voltaje de puerta activo (AGVC) para mejorar la operación segura de una celda de conmutación. En una aplicación de AGVC de lazo abierto, las velocidades de conmutación varían significativamente con el punto de operación del GaN HEMT en corriente y temperatura. Se propone un AGVC de lazo cerrado para operar los interruptores a una velocidad constante en diferentes puntos de operación. Para evaluar la reducción de las perturbaciones electromagnéticas, las corrientes de modo común en el sistema se compararon utilizando el control de voltaje de puerta activo y un control de voltaje de puerta estándar (SGVC). El análisis de lazo cerrado realizado en este documento ha demostrado que el diseño basado en componentes discretos puede introducir limitaciones para resolver completamente el problema de altas velocidades de conmutación. Para garantizar un control efectivo de las operaciones de conmutación, se requiere un tiempo de respuesta inferior a 10 ns para esta técnica de lazo cerrado no compleja a pesar de un aumento en las pérdidas de conmutación.