硅和GaN晶体管比较:优化的逆变器设计

通过使用基于GaN的FET重新设计IGBT和MOSFET解决方案,DRS优化的车辆逆变器性能将开关频率提高了四倍,减小了尺寸和重量,同时实现了98.5%的效率。

在DRS,我们设定了设计改进的2kVI车辆逆变器的目标。在我们的开发过程中,我们比较了基于硅的IGBT和MOSFET解决方案的性能与最近出现的常关E-HEMT GaN器件。本文描述了GaN器件如何允许我们改变我们的设计方法,其结果是将开关频率提高了四倍,并且产生了显着更小的电感器的附加优势。我们还能够在很宽的工作范围内提供98.5%的效率,使我们能够减少整体冷却系统。最后,由于成本相同,我们能够以更高的效率提供更小,更轻的装置。

双降压和全桥逆变器拓扑结构

考虑了两种常见的逆变器拓扑结构,即双降压和全桥。图1演示了采用硅基MOSFET和SiC二极管的双降压逆变器拓扑结构,而图2展示了采用GaN器件的标准全桥逆变器。

硅和GaN晶体管比较:优化的逆变器设计

图1:双降压型逆变器(Si MOSFET和SiC二极管)

硅和GaN晶体管比较:优化的逆变器设计

图2:带GaN的全桥逆变器

对于拓扑结构的解析以及相关元件的设计比较,请点击下面链接进行详细的了解:https://www.eetoday.com/application/control/201903/52229.html


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