Un enfoque de RF para modelar dispositivos de potencia de nitruro de galio utilizando extracción parasitaria
Autores: Hari, Nikita; Ramasamy, Sridhar; Ahsan, Mominul; Haider, Julfikar; Rodrigues, Eduardo M. G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un enfoque de RF para modelar dispositivos de potencia de nitruro de galio utilizando extracción parasitaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Revisión
Modelos de dispositivos GaN
Modelo de conmutación
Analizador de Red de Vectores
Impedancias
Modelo conductual
Diseñadores de potencia
Transphorm GaN HEMT
Técnicas de RF
Electrónica de potencia
Dispositivos de conmutación de alta velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo comienza con una revisión exhaustiva de los modelos de dispositivos GaN existentes. En segundo lugar, identifica la necesidad de un modelo de conmutación de GaN más preciso. En este documento se presenta un proceso práctico simple basado en técnicas de radiofrecuencia utilizando un Analizador de Redes Vectorial como una contribución original. Se aplicó para extraer las impedancias del dispositivo GaN y desarrollar un modelo de comportamiento eficiente. El comportamiento de conmutación del modelo fue validado utilizando tanto simulaciones como experimentos de prueba de pulso doble en tiempo real en condiciones de 500 V y 15 A. El modelo propuesto es mucho más fácil de manejar para los diseñadores de potencia, sin necesidad de conocimientos sobre la física o geometría del dispositivo. Se encontró que el modelo propuesto para Transphorm GaN HEMT es un 95.2% más preciso en comparación con el modelo del fabricante LT-Spice existente. Este trabajo también destaca la necesidad de adoptar técnicas de RF establecidas en la electrónica de potencia para reducir la curva de aprendizaje al tratar con estos novedosos dispositivos de conmutación de alta velocidad.
Descripción
Este trabajo comienza con una revisión exhaustiva de los modelos de dispositivos GaN existentes. En segundo lugar, identifica la necesidad de un modelo de conmutación de GaN más preciso. En este documento se presenta un proceso práctico simple basado en técnicas de radiofrecuencia utilizando un Analizador de Redes Vectorial como una contribución original. Se aplicó para extraer las impedancias del dispositivo GaN y desarrollar un modelo de comportamiento eficiente. El comportamiento de conmutación del modelo fue validado utilizando tanto simulaciones como experimentos de prueba de pulso doble en tiempo real en condiciones de 500 V y 15 A. El modelo propuesto es mucho más fácil de manejar para los diseñadores de potencia, sin necesidad de conocimientos sobre la física o geometría del dispositivo. Se encontró que el modelo propuesto para Transphorm GaN HEMT es un 95.2% más preciso en comparación con el modelo del fabricante LT-Spice existente. Este trabajo también destaca la necesidad de adoptar técnicas de RF establecidas en la electrónica de potencia para reducir la curva de aprendizaje al tratar con estos novedosos dispositivos de conmutación de alta velocidad.