Un sistema reconfigurable para la caracterización en oblea de la dinámica de interruptores GaN de 600 V en regímenes de operación variables
Autores: Alemanno, Alessio; Angelotti, Alberto Maria; Gibiino, Gian Piero; Santarelli, Alberto; Sangiorgi, Enrico; Florian, Corrado
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un sistema reconfigurable para la caracterización en oblea de la dinámica de interruptores GaN de 600 V en regímenes de operación variables
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Mecanismos de atrapamiento de carga
Interruptores de GaN de alto voltaje
Eficiencia del convertidor de potencia
Degradación dinámica
Voltaje de bloqueo
Frecuencia de conmutación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los mecanismos de atrapamiento de carga observados en interruptores de GaN de alta tensión son responsables de la degradación de la eficiencia del convertidor de potencia debido a la modulación de la resistencia dinámica efectiva ON () con respecto a su valor estático. La degradación dinámica depende típicamente de la tensión de bloqueo y la frecuencia de conmutación y es particularmente significativa en nuevas tecnologías en desarrollo. La posibilidad de caracterizar este fenómeno en muestras de interruptores de GaN directamente en oblea, bajo condiciones de operación controladas que se asemejan a las operaciones reales del DUT en un convertidor de potencia en modo de conmutación es extremadamente valiosa en la fase de desarrollo de nuevas tecnologías o para la verificación de calidad de obleas de producción. En este artículo, describimos un montaje que permite esta caracterización: la degradación dinámica de interruptores de GaN de 600 V en oblea se caracteriza en función de la tensión de bloqueo, la tensión de accionamiento y a diferentes temperaturas. La dependencia de la frecuencia de conmutación se identifica mediante la medición de la recuperación de corriente del interruptor después de la aplicación de tensiones de bloqueo de diferentes duraciones.
Descripción
Los mecanismos de atrapamiento de carga observados en interruptores de GaN de alta tensión son responsables de la degradación de la eficiencia del convertidor de potencia debido a la modulación de la resistencia dinámica efectiva ON () con respecto a su valor estático. La degradación dinámica depende típicamente de la tensión de bloqueo y la frecuencia de conmutación y es particularmente significativa en nuevas tecnologías en desarrollo. La posibilidad de caracterizar este fenómeno en muestras de interruptores de GaN directamente en oblea, bajo condiciones de operación controladas que se asemejan a las operaciones reales del DUT en un convertidor de potencia en modo de conmutación es extremadamente valiosa en la fase de desarrollo de nuevas tecnologías o para la verificación de calidad de obleas de producción. En este artículo, describimos un montaje que permite esta caracterización: la degradación dinámica de interruptores de GaN de 600 V en oblea se caracteriza en función de la tensión de bloqueo, la tensión de accionamiento y a diferentes temperaturas. La dependencia de la frecuencia de conmutación se identifica mediante la medición de la recuperación de corriente del interruptor después de la aplicación de tensiones de bloqueo de diferentes duraciones.