Wysokoczęstotliwościowe, dyskretne drajwery małej mocy dedykowane do tranzystorów MOSFET serii DE

• Autorzy: Legutko P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.04.07

Warianty tytułu

EN

The low-losses and fast switching hybrid drivers for DE series MOSFET transistors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono realizację, analizę właściwości i badania eksperymentalne wysokoczęstotliwościowych drajwerów tranzystorów MOSFET mocy stosowanych w falownikach rezonansowych np. klasy E i DE o częstotliwości pracy sięgającej 30 MHz. Nowo opracowane konstrukcje porównano z dostępnymi drajwerami scalonymi firmy IXYS pod kątem strat mocy, czasów przełączeń i propagacji. Dodatkowo, w ramach pracy wyznaczono parametry pasożytnicze RG, LDR i COUT wszystkich analizowanych układów drajwerów, oraz przeprowadzono analizę temperaturową przy użyciu kamery termowizyjnej.

EN

This paper presents a systematic approach to design high performance discrete gate driver circuits for high speed switching applications. In the project tested three integrated drivers IXYS Corporation and additionally eight discrete drivers have been designed. Additionally, in this paper presents characteristic power input by the drivers (fig.4) for three operating states: at idle, at capacitance load 3 nF and at gate MOSFET 501N16A load. Also in this paper presents voltage waveforms (fig.5) and pictures of the thermal camera. At the end presents the measurements of parasitic parameters (inductances LDR, capacities COUT and resistances RDR) for all drivers.

Słowa kluczowe

PL

drajwer wysokoczęstotliwościowy; falownik rezonansowy; tranzystor MOSFET; strata mocy; parametr pasożytniczy

EN

high frequency driver; resonant inverter; power loss; MOSFET transistor; parasitic parameter; thermal clad

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 4
• Strony: 132--136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Legutko P.

• Politechnika Śląska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Legutko P.: Wysokoczęstotliwościowe drajwery tranzystorów MOSFET mocy, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), nr 5, 229-235
• [2] Legutko P.: drajwer tranzystora MOSFET mocy, Pomiary Automatyka Kontrolna, PAK, 60 (2014), nr 3, 188-191
• [3] Legutko P.: Nowe niskostratne drajwery tranzystorów MOSFET mocy, Prace Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria ELEKTRYKA, 59 (2013), nr 2-3, 66-77
• [4] Balogh L.: Design and Application Guide For High Speed MOSFET Gate Driver Circuit, International Rectifier, Dokumentacja techniczna
• [5] Ridley R.: Gate Drive Design Tips, Power Systems Design Europe, December 2006, 14-18
• [6] Zhang Z., Eberle W., Liu Y.: A 1-MHz High-Efficiency 12 V Buck Voltage Regulator with a New Current-Source Gate Driver, IEEE Transactions on Power Electronics, 23 (2008), n.6, 2817-2827
• [7] Scoggins P.: A Guide to Designing Gate-Drive Transformers, Power Electronics Technology, January 2007, 32-36
• [8] Crebier J., Rouger N.: Loss Free Gate Driver Unipolar Power Supply for High Side Power Transistors, IEEE Transactions of Power Electronics, 23 (2008), n.3, 1565-1573
• [9] Tang T., Burkhart C.: Hybrid MOSFET/Driver for Ultra-Fast Switching, IEEE International Power Modulator Conference, 5/27/2008-5/31/2008, Las Vegas, 2008
• [10] Kaczmarczyk Z.: Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E przez maksymalizację wykorzystania tranzystora, Rozprawa habilitacyjna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2007
• [11] Jurczak W.: Analiza właściwości falownika klasy E przy maksymalnych częstotliwościach przełączania tranzystorów mocy MOSFET, Rozprawa doktorska, Politechnika Śląska, 2010
• [12] Opis technologii thermal clad dostępny pod adresem: http://www.bergquistcompany.com
• [13] Dane techniczne analizatora impedancji firmy Agilent dostępne pod adresem: http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5968-3808E.pdf
• [14] Dokumentacja techniczna drajwera DEIC420 dostępna pod adresem: http://ixapps.ixys.com/DataSheet/deic420.pdf
• [15] Dokumentacja techniczna drajwera DEIC515 dostępna pod adresem: http://ixapps.ixys.com/DataSheet/deic515.pdf
• [16] Dokumentacja techniczna tranzystora FDG6332 dostępna pod adresem: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDG6332C.pdf
• [17] Dokumentacja techniczna tranzystora MOSFET DE275-501N16A dostępna pod adresem: http://www.farnell.com/datasheets/66938.pdf

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.