During the last few years Gallium Nitride became a rapidly growing technology in the power conversion market. GaN HEMT transistors are now offered by several manufacturers and it is expected that in the nearest future they will replace conventional Si transistors in many applications. The aim of this article is to present the actual benefits of GaN transistors over Si by comparing both technologies from the point of view of power losses. It is shown that thanks to lower internal capacitances and lower reverse recovery charge GaN transistors offer significant improvements in power conversion efficiency, especially at higher frequencies. Calculations of power losses are performed on the example of a buck converter. Different types of GaN transistors with different voltage ratings are analyzed.
PL
W ciągu ostatnich lat na rynku elektroniki mocy nastąpił dynamiczny rozwój technologii GaN. Tranzystory GaN HEMT są obecnie oferowane przez kilku producentów i przewiduje się że w najbliższym czasie w wielu zastosowaniach zastąpią one tradycyjne tranzystory Si. Celem tej publikacji jest przestawienie rzeczywistych zalet tranzystorów GaN w odniesieniu do Si poprzez porównanie obu technologii pod kątem strat mocy. W artykule pokazano że dzięki niższym pojemnościom wewnętrznym i niższemu ładunkowi QRR tranzystory GaN pozwalają na znaczącą poprawę sprawności, szczególnie przy wyższych częstotliwościach przełączania. Obliczenia strat mocy zostały przeprowadzone na przykładzie przetwornicy typu buck. Przeanalizowane zostały różne typy tranzystorów GaN o różnych napięciach znamionowych.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper the basic mechanisms behind conducted emission generation in switch mode power supplies are analyzed. For the analyses a buck converter circuit is used. Separate equivalent models are introduced for differential mode and for common mode noise and the main parameters influencing the emission levels for both modes are identified. A detailed evaluation is performed to show which part of the emission spectrum is affected by a given parameter. Simulation in Matlab is performed to visualize the effect of these parameters on the spectrum. The results of theoretical analysis and simulation are verified experimentally through bench measurements performed on a buck converter.
PL
W artykule przeanalizowano podstawowe mechanizmy powstawania emisji przewodzonej w przetwornicach impulsowych. Do analiz użyty został układ przetwornicy obniżającej napięcie. Wprowadzone zostały osobne układy zastępcze dla składowej różnicowej i składowej wspólnej, a następnie główne parametry wpływające na poziom emisji dla obydwu składowych zostały zidentyfikowane. Przeprowadzona została szczegółowa analiza pokazująca na którą część wyemitowanego widma wpływa dany parametr. W celu zobrazowania wpływu tych parametrów na widmo emisji układy przesymulowano w środowisku Matlab. Rezultaty analizy teoretycznej i symulacji zostały zweryfikowane poprzez pomiary eksperymentalne do których użyta została przetwornica obniżająca napięcie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.