高頻高效率超小型GaN基功率開(kāi)關(guān)電源模塊技術(shù)報(bào)告

內(nèi)容摘要

針對(duì)本課題 “高頻高效率超小型 GaN 基功率開(kāi)關(guān)電源模塊”,本課題擬開(kāi)展的重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題為器件動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻退化以及高頻電源中器件的阻抗匹配: 圍繞 GaN 開(kāi)關(guān)器件在高頻下的動(dòng)態(tài)電阻退化問(wèn)題，研究動(dòng)態(tài)電阻退化機(jī)理和相應(yīng)的抑制技術(shù)。針對(duì)10 MHz 高頻操作下 GaN 功率模塊軟開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)級(jí)的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)匹配于 GaN 開(kāi)關(guān)器件的高速驅(qū)動(dòng)和精確時(shí)序控制技術(shù)，以及基于寄生參數(shù)模型的微小諧振組件設(shè)計(jì)和阻抗匹配技術(shù)，進(jìn)一步針對(duì)高頻電源提供高效率解決方案。目前本課題已經(jīng)成功制備GaN高遷移場(chǎng)效應(yīng)晶體管，并對(duì)器件進(jìn)行了初步的動(dòng)態(tài)電阻表征，動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻約為30％。開(kāi)發(fā)原子層沉積Al2O3/GaN的鈍化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低界面態(tài)濃度&＃40;1011cm-2eV-1&＃41;；設(shè)計(jì)和制備高頻 GaN 電源模塊，并進(jìn)行具體測(cè)試。GaN電源模塊已能在頻率10 MHz，功率10 W的情況下實(shí)現(xiàn)效率>80％的性能；模塊尺寸大小為2cm;長(zhǎng)&＃41;x2cm;寬41;x0.6cm;高。 2100433B

本書(shū)著重論述高頻功率開(kāi)關(guān)變換技術(shù)的基本原理和分析方法，如開(kāi)關(guān)變換器的基本電路拓外、等效和對(duì)偶，吸收電路和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，高頻磁性元件的原理及應(yīng)用；介紹高頻開(kāi)關(guān)變換技術(shù)的最新發(fā)展，如同步整流、電壓調(diào)整器模塊、磁-后置式調(diào)節(jié)技術(shù)、有源功率因數(shù)校正和集成電力電子技術(shù)等；分析高頻開(kāi)關(guān)變換系統(tǒng)的最新發(fā)展，如同步整流、電壓調(diào)整器模塊、磁-后置式調(diào)節(jié)技術(shù)、有源功率因數(shù)校正和集成電力電子技術(shù)等；分析高頻開(kāi)關(guān)變換系統(tǒng)的控制方式、瞬態(tài)建模分析和系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方法；還涉及開(kāi)關(guān)電源的電磁秉性問(wèn)題。作者力圖在本書(shū)內(nèi)反映高頻功率開(kāi)關(guān)變換技術(shù)的最新發(fā)展，同時(shí)又兼顧高層次科研開(kāi)發(fā)常用的開(kāi)關(guān)變換器及其系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)方法。本書(shū)可作為電力電子領(lǐng)域的研發(fā)和工程技術(shù)人員的參考用書(shū)，也可作為大學(xué)自動(dòng)化、電機(jī)與電器、電力電子與電力傳動(dòng)等專業(yè)的教師和研究生的參考書(shū)。