具有非线性电压转换有源箝位正激变换器

本文研究一种具有非线性电压转换的正激变换器,通过在有源箝位正激变换器的变压器二次侧增加一个续流二极管和一个输出滤波电感得到。该变换器保留了有源箝位正激变换器的优点,同时,具有更高的占空比利用率,使得其具有宽输入电压适应范围,软开关的实现和二极管电压电流应力的减小,使其功率转换效率进一步提高。研制了一台50~100V输入, 12V输出的原理样机,实验结果验证了理论分析的正确性以及该技术的可行性。     

反激变换器箝位电路的设计

反激式变换器原边漏感引起的电压尖峰对功率器件和电路性能影响很大,本文基于抑制漏感尖峰影响的目的,考虑到次级反射电压也为箝位电路提供能量,同时箝位电容电压并非不变量,采用了一种改进的箝位电路的设计方法,推导出的表达式,结合反激变换器应力、效率和传导干扰实验,得出了随着箝位电阻值的增大,变换器的效率会提高、传导干扰会变差的结论.根据反激变换器对效率和EMI的侧重点不同,选取箝位电路参数可以满足反激变换器不同的设计要求.     

单开关控制的软开关反激变换器

介绍了一种新型的控制方案，可以在反激变换器上实现软开关。在电路简化的同时，有效地减少了开关损耗，提高了变换器效率。详细分析了其工作原理及电路设计，并在一台功率200W的样机上验证了该电路的可行性。     

基于LM5025的有源箝位反激变换器的前馈控制

在有源箝位反激变换器负载基本恒定的情况下采用前馈控制既可以减小变换器体积,又可降低变换器的成本。文中在分析有源箝位反激变换器工作原理的基础上,结合LM5025器件的前馈控制特性,深入研究了基于LM5025的有源箝位反激变换器前馈控制的实现方案,设计了前馈控制电路的参数,完成了有源前馈反激变换器电路设计。在此基础上进行了实验研究,实验结果证明了有源箝位反激变换器前馈控制的有效性和实用性。     

反激变换器RCD箝位电路设计的教学探析

本文针对现有"电力电子技术"课程中普遍存在的对于反激变换器箝位电路的作用、影响及其分析设计不完整的问题,详细分析了反激变换器工作过程,指出了箝位电路的作用及其对反激变压器能量传输过程和传输效率的影响,据此给出了RCD箝位电路设计的原则和步骤。本文有助于学生更加全面深入地理解反激变换器的工作原理和特性,更好地掌握其箝位电路设计的方法,具有一定的教学指导意义。     

一种新颖有源箝位ZVS正激变换器的研究

介绍了一种中心抽头全波整流有源箝位ZVS正激变换器的工作原理及主要参数计算。有源箝位电路由一个箝位开关管和箝位电容组成。变压器磁芯实现无损复位,励磁能量和漏感能量全部传递到负栽.磁芯利用率高,功率开关管承受电压应力降低。通过变压器漏感与开关管输出电容的谐振,主开关管与箝位开关管都可以实现ZVS开通,提高了变换器工作效率。文章首先分析了变换器工作原理,然后给出了主要参数的计算方法,最后通过样机(48V输入5V/20A输出)实验验证了该拓扑的高效性能。     

不对称半桥反激变换器的设计

为了提高充电器效率和简化电路结构,采用不对称半桥反激式变换器作为锂电池充电器的主电路,详细分析不对称半桥反激变换器的工作原理和软开关条件,给出主电路参数之间的关系式,并利用关系式设计150 W样机进行实验验证;实验结果表明,所有功率器件均实现了软开关。采用不对称半桥反激变换器设计的锂电池充电器具有结构简单,效率高,电磁干扰小的优点。     

一种基于GaN器件大功率双向DC/DC变换器

本文介绍了一种新的高功率双向隔离式DC/DC变换器。DC/DC转换器使用基于氮化镓(GaN)的功率开关器件。本文对10 kW GaN大功率DC/DC变换器的拓扑结构进行了优化,参数化和分析,并通过仿真和验证了其有效性。它由两个单相全桥电路、两个输入输出电感和一个高频变压器组成。高频变压器在实现两个全桥变换器之间的电流隔离方面起着至关重要的作用。使用MATLAB仿真软件对10 kW的变换器进行了建模。MATLAB仿真结果验证了变换器的性能适合于高功率应用并能实现轻负载条件下的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)。然后,设计了一个7 kW的实验原型,以验证所设计拓扑的有效性。     

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。     

RCD箝位反激变换器的设计与实现

文中论述了峰值电流控制RCD箝位反激变换器的原理，介绍UC3843电流控制型脉宽调制器的各种设置，储能式变压器的设计，逆变器辅助开关电源试验等。由UC3843构成的逆变器辅助开关电源具有电路简单、易于多路输出、过载与短路能力强、可靠性高等优点。     

AlGaN/GaN HEMT器件工艺的研究进展

首先论述了Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在微波大功率领域的应用优势和潜力;其次,介绍并分析了影响Al GaN/GaN HEMT性能的主要参数,分析表明要提高Al-GaN/GaN HEMT的频率和功率性能,需改善寄生电阻、电容、栅长和击穿电压等参数。然后,着重从材料结构和器件工艺的角度阐述了近年来Al GaN/GaN HEMT的研究进展,详细归纳了目前主要的材料生长和器件制作工艺,可以看出基本的工艺思路是尽量提高材料二维电子气的浓度和材料对二维电子气的限制能力的同时减小器件的寄生电容和电阻,增强栅极对沟道的控制能力。另外,根据具体情况调节栅长及沟道电场。最后,简要探讨了Al GaN/GaN HEMT还存在的问题以及面临的挑战。     

采用磁集成技术的有源箝位正激变换器设计

针对3.3 V/10 A低压大电流输出、高功率密度电源模块的设计要求,结合有源箝位正激拓扑理论和磁集成技术,提出采用磁集成技术的有源箝位正激变换器;对变换器中的主变压器和输出电感进行集成,得到高效率、高功率密度的有源箝位正激变换器。     

GaN功率开关器件的发展与微尺度功率变换北大核心CSCD

GaN材料具有高的击穿场强、高的载流子饱和速度和能形成高迁移率、高密度的二维电子气,使得GaN功率开关器件具有关断电压高、导通电阻小、工作频率高等特点。GaN功率开关器件将成为高效率与超高频(UHF)电力电子学发展的重要基础之一。综述了GaN功率开关器件的发展历程、现状、关键技术突破、应用研究和微功率变换集成。重点评估了常开和常关两类GaN功率开关器件的异质结外延材料的结构、器件结构优化、器件的关键工艺、增强型器件的形成技术、器件性能、可靠性、应用特点和微系统集成。最后总结了新世纪以来GaN新一代电力电子器件技术进步的亮点。     

有源箝位正激变换器的机理研究及优势

有源箝位正激变换器有很多优点,现在正得到广泛应用。本文介绍了有源箝位技术的工作原理与主要参数的设计方法,以及应用于正激变换器中的优势。     

GaN HEMT器件封装技术研究进展

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件由于其宽禁带材料的独特性能,相比硅功率器件具有击穿场强高、导通电阻低、转换速度快等优势,在智能家电、交直流转换器、光伏逆变器以及电动汽车等领域有着广泛的应用前景.但GaN HEMT器件的高功率密度和高频工作特性,给器件封装带来了极大挑战,要使其出色性能得以充分发挥,其封装结构、材...     

GaN基增强型HEMT器件的研究进展

随着电力转换系统功率密度和工作频率的不断提高,需要开发性能优于传统半导体的功率器件。作为第三代半导体材料的典型代表,氮化镓（GaN）被认为是提高大功率电力系统转换效率的新一代功率器件的主要候选材料。在操作类型方面,增强型（也称为常关型）器件具有安全、能简化电路设计以及更优的电路拓扑设计等优势,在行业应用中更具吸引力。总结并对比了目前国际上主流的GaN基增强型器件的结构和制备工艺,着重介绍了基于栅凹槽结构的功率器件技术,特别是栅槽刻蚀后的界面处理、栅介质层的优化技术。围绕器件的关键指标,总结了材料外延结构、欧姆接触、场板以及钝化工艺对器件性能的影响,提出了未来可能的技术方案。     

栅极电荷保持技术应用于有源箝位正激变换器

介绍了一种应用于有源箝位正激变换器中同步整流的驱动电路,它适用于输出电流和功率密度较高的场合。该驱动电路采用栅极电荷保持技术,解决了副边同步整流管的死区问题,降低了同步整流管的损耗,提高了变换器的效率。详细分析了变压器副边的工作原理,并在原理样机上进行了实验验证,在满载时效率可达到88%,实验效果比较理想。     

有源箝位反激谐振网络的研究

分析有源箝位反激的工作模态及基本原理,并着重研究其谐振网络。对比了边谐振、副边谐振、以及原副边共同谐振三种不同的谐振方式。对这些网络进行等效分析和数学建模,指出不同谐振网络下谐振电流波形的特点并分析各自优 缺点。最终通过SIMPILS软件进行仿真,验证理论分析的正确性。     

InAlGaN超薄势垒层结构高频GaN HEMT器件

提出了一种基于SiC衬底的高性能InAlGaN/AlN/GaN HEMT器件。采用电子束技术实现栅长为80nm的高深宽比(栅脚高度与栅长的比值)T型栅结构。测试结果表明,超薄势垒层结构对于器件短沟道效应具有较好的抑制作用,在Ids=1mA/mm时器件的DIBL=165mV/V,栅压为2V时饱和电流密度达到1.81A/mm,器件峰值跨导达到0.68S/mm。此外,器件还显示出优异的微波性能,电流增益截止频率f_T=238GHz,功率增益截止频率f_(max)=298GHz,有效载流子速度1.2×10~7 cm/s。报道的高频率性能显示出新型势垒层结构在高频短沟道器件领域的独特优势和深厚潜力。     

毫米波GaN HEMT器件大信号模型

介绍了一种毫米波GaN基HEMT器件大信号等效电路模型。该模型采用SDD的建模方法。提出了I-V及C-V表达式,完成了直流及S参数的拟合,并分析了拟合结果。与18GHz的在片loadpull测试结果比较,模型仿真结果显示输出功率及效率与实测数据基本一致。