研究目的
为了评估氮化镓(GaN)晶体管在谐振和软开关应用中相较于硅MOSFET的卓越性能表现,特别是在一款高频48V中间总线转换器(输出为12V)中的应用。
研究成果
氮化镓(GaN)晶体管在谐振和软开关应用中相比硅MOSFET具有显著优势,包括更低的输出电荷和栅极电荷,从而缩短零电压开关(ZVS)过渡周期并提高效率。实验结果表明,基于GaN的转换器峰值效率提升1%,功率损耗降低25%。
研究不足
该研究聚焦于特定应用(48V至12V总线转换器),可能未涵盖所有可能的谐振与软开关场景。比较仅限于具有相似导通电阻的氮化镓晶体管和硅MOSFET。
1:实验设计与方法选择:
本研究在谐振与软开关转换器设计中对比了氮化镓(GaN)晶体管和硅金属氧化物半导体场效应晶体管(Si MOSFET),重点关注零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)技术。
2:样本选择与数据来源:
搭建了两款总线转换器,一款采用GaN晶体管,另一款采用Si MOSFET,开关频率均为1.2 MHz。
3:2 MHz。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设计采用相同的布局、PCB层数及变压器方案以确保公平对比。
4:实验流程与操作步骤:
从效率、功率损耗及开关转换特性等方面评估两款转换器的性能。
5:数据分析方法:
对比不同输出电流下的效率与功率损耗,并测量零电压开关过渡周期。
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