研究目的
为航天应用设计并测试一种自供电隔离式氮化镓(GaN)门极驱动电路,用于移相全桥直流-直流转换器,以解决缺乏具备隔离式GaN门极驱动器所需规格的航天级数字隔离器的问题。
研究成果
针对辐射加固型氮化镓场效应管(GaN FET)的自供电栅极驱动器已成功设计并测试,在移相全桥直流-直流转换器中展现出有效运行。通过采用脉冲变压器解决了合适数字隔离器缺失的问题,且经设计调整后提升了死区时间精度。未来工作可聚焦于进一步集成以增强性能。
研究不足
顶部GaN FET的死区时间间隔精度受开关节点快速dv/dt变化影响,需调整延迟电容和电阻值。若将栅极驱动器与功率级集成在同一PCB上,可进一步提高死区时间精度。
1:实验设计与方法选择:
该设计采用脉冲变压器实现信号隔离与能量传输,为氮化镓栅极驱动芯片提供偏置。研究方法包括仿真与实验室测试以验证设计方案。
2:样本选择与数据来源:
原型在100V直流母线供电的移相全桥DC变换器上测试,输出20V稳压、400W功率。
3:实验设备与材料清单:
包含200V抗辐射加固氮化镓场效应管、脉冲变压器及表II所列其他组件。
4:实验流程与操作步骤:
实施并测试栅极驱动原型,流程包括启动/关断电压波形验证、栅源电压波形测量及脉冲变压器输出分析。
5:数据分析方法:
通过实验结果评估电压变化率对死区时间精度及栅极驱动性能的影响。
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