氮化鎵(GaN)器件基于高開(kāi)關(guān)速度、低導(dǎo)通電阻以及更高的電流密度等性能優(yōu)勢(shì)成為了應(yīng)用熱點(diǎn)。但是GaN器件在應(yīng)用中開(kāi)關(guān)速度極快,且在滿足環(huán)路布局設(shè)計(jì)需求時(shí),其高頻環(huán)路阻尼較小,這會(huì)導(dǎo)致電路容易發(fā)生誤開(kāi)通振蕩,并帶來(lái)GaN基電路的穩(wěn)定性問(wèn)題,如發(fā)散振蕩,特別是在橋式電路中。因此,本文將從電路和穩(wěn)定性兩個(gè)角度對(duì)橋式電路中的振蕩及穩(wěn)定性問(wèn)題展開(kāi)研究。首先基于雙脈沖等效電路,對(duì)兩種不同封裝GaN器件被動(dòng)管發(fā)生誤開(kāi)通的振蕩機(jī)理進(jìn)行分析。得出非開(kāi)爾文GaN器件是由柵漏極電容的充放電電流和共源電感上的感應(yīng)電壓構(gòu)成主要振蕩誘因,開(kāi)爾文GaN器件是由柵漏極電容的充放電電流構(gòu)成主要振蕩誘因,并通過(guò)LTSpice仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。其次通過(guò)對(duì)比兩種振蕩器穩(wěn)定性判據(jù),將負(fù)阻振蕩器理論作為GaN基電路的穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對(duì)兩種不同封裝GaN基電路分別建立開(kāi)通和關(guān)斷振蕩小信號(hào)模型,并構(gòu)造出類比負(fù)電導(dǎo)模型,從而判斷GaN基電路的穩(wěn)定性。得出GaN基電路的穩(wěn)定性與被動(dòng)管跨導(dǎo)系數(shù)gm1值有關(guān),且gm1值越大,電路越容易發(fā)生發(fā)散振蕩;非開(kāi)爾文GaN器件容易在開(kāi)通過(guò)程中發(fā)生發(fā)散振蕩,而開(kāi)爾文GaN器件電路不容易發(fā)生穩(wěn)定性問(wèn)題...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 GaN器件研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 GaN器件面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
        1.2.2 GaN器件應(yīng)用中的問(wèn)題
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 GaN器件振蕩機(jī)理分析
    2.1 GaN器件雙脈沖測(cè)試電路原理
    2.2 不同封裝GaN器件的振蕩機(jī)理分析
        2.2.1 開(kāi)通過(guò)程振蕩機(jī)理
        2.2.2 關(guān)斷過(guò)程振蕩機(jī)理
    2.3 仿真驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
3 GaN基電路穩(wěn)定性分析
    3.1 振蕩器穩(wěn)定性判據(jù)
        3.1.1 基本反饋振蕩器理論
        3.1.2 負(fù)阻振蕩器理論
    3.2 振蕩小信號(hào)建模
        3.2.1 開(kāi)通過(guò)程小信號(hào)分析建模
        3.2.2 關(guān)斷過(guò)程小信號(hào)分析建模
    3.3 穩(wěn)定性分析
        3.3.1 非開(kāi)爾文GaN器件穩(wěn)定性分析
        3.3.2 開(kāi)爾文GaN器件穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
4 GaN基電路振蕩抑制方法研究
    4.1 主動(dòng)抑制措施
        4.1.1 減小開(kāi)關(guān)速度
        4.1.2 環(huán)路優(yōu)化布局
        4.1.3 GaN半橋模塊
    4.2 被動(dòng)抑制措施
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：4007019