高頻高效率超小型GaN基功率開關電源模塊技術報告簡介

內容摘要

針對本課題 “高頻高效率超小型 GaN 基功率開關電源模塊”,本課題擬開展的重大科學與技術問題為器件動態(tài)導通電阻退化以及高頻電源中器件的阻抗匹配: 圍繞 GaN 開關器件在高頻下的動態(tài)電阻退化問題，研究動態(tài)電阻退化機理和相應的抑制技術。針對10 MHz 高頻操作下 GaN 功率模塊軟開關驅動級的新型拓撲結構，開發(fā)匹配于 GaN 開關器件的高速驅動和精確時序控制技術，以及基于寄生參數模型的微小諧振組件設計和阻抗匹配技術，進一步針對高頻電源提供高效率解決方案。目前本課題已經成功制備GaN高遷移場效應晶體管，并對器件進行了初步的動態(tài)電阻表征，動態(tài)導通電阻約為30％。開發(fā)原子層沉積Al2O3/GaN的鈍化技術，實現低界面態(tài)濃度&＃40;1011cm-2eV-1&＃41;；設計和制備高頻 GaN 電源模塊，并進行具體測試。GaN電源模塊已能在頻率10 MHz，功率10 W的情況下實現效率>80％的性能；模塊尺寸大小為2cm;長&＃41;x2cm;寬41;x0.6cm;高。 2100433B

本書著重論述高頻功率開關變換技術的基本原理和分析方法，如開關變換器的基本電路拓外、等效和對偶，吸收電路和軟開關技術，高頻磁性元件的原理及應用；介紹高頻開關變換技術的最新發(fā)展，如同步整流、電壓調整器模塊、磁-后置式調節(jié)技術、有源功率因數校正和集成電力電子技術等；分析高頻開關變換系統(tǒng)的最新發(fā)展，如同步整流、電壓調整器模塊、磁-后置式調節(jié)技術、有源功率因數校正和集成電力電子技術等；分析高頻開關變換系統(tǒng)的控制方式、瞬態(tài)建模分析和系統(tǒng)綜合設計方法；還涉及開關電源的電磁秉性問題。作者力圖在本書內反映高頻功率開關變換技術的最新發(fā)展，同時又兼顧高層次科研開發(fā)常用的開關變換器及其系統(tǒng)的分析設計方法。本書可作為電力電子領域的研發(fā)和工程技術人員的參考用書，也可作為大學自動化、電機與電器、電力電子與電力傳動等專業(yè)的教師和研究生的參考書。