端,地段VSS连接晶体管的源极两个输出端分别通过开通与关断电阻共晶体管的栅极连接。高工作频率的DCDC转换器(同步整流Buck变换器)具有以下优点:a可以减少电容器和电感器等无源元件的尺寸,进而减小Buck变换器的尺寸和成本;b可以减小DCDC转换器的瞬时时间。需要快速转换转换器来跟踪电源电压的快速变化;cSi功率器件无法实现高工作频率转换器,但在GaNFET等先进功率器件可以轻松实现。相关参数的计算:(1)(2)(3)因此,在40V,51Ω和200kHz中的CCM操作中,实现低于5的输出电压纹波,测试板的无源部件的型号由式(1)、(2)、(3)确定。最终选择了L47μH表面安装型电感器和C1μF硅电容器。3实验结果根据上述设计的驱动电路,实验室完成了一台同步整流Buck变换器,其完整电路如图6所示。由DSP芯片TMS320F28335给出占空比约为05的驱动信号。开关频率为200kHz,开通电阻为51Ω,关断电阻为18Ω,分别驱动Si功率器件A1505和GaN功率器件EPC2007。图7、图8分别给出了不同功率器件下的驱动波形。从波形中可以得同步整流Buck变换驱动电路可以完成对GaN晶体管的开关控制,但其变换器的效率仍需进一步提高。Si功率器件无法在此频率下有效完成关断。4结论本文针对GaN功率晶体管的特性,设计了符合其性能的同步整流Buck变换驱动电路,并通过实验对比200kHz下SiMOSFET与GaN晶体管的驱动波形。实验结果表明,高频(200kHz)同步整流Buck变换电路可以完成GaN晶体管和功率MOSEFT晶体管驱动,GaN晶体管工作特性明显优于功率MOSEFT晶体管,这为GaN晶体管代替Si?MOSFET提供了理论支持和设计参考。
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