摘要：为了进一步提升电能转换效率,介绍了一款基于650 V氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT(gallium nitride high electron mobility transistor)的共栅共源级联(cascode)结构开关管及其在无线电能传输方面的应用。在GaN HEMT器件设计方面,通过仿真讨论了器件的场板设计对电容和电场的影响。所制造的cascode器件在650 V时漏电约为2 μA,在源漏电压400 V时输入电容Ciss、输出电容Coss和反向传输电容Crss分别为1 500 pF、32 pF和12 pF,动态导通电阻升高约16%。基于该款cascode器件设计并展示了一款240~320 kHz、满载功率1 kW的无线充电样机,在200~1 000 W负载范围内效率明显高于Si器件,最高效率超过95%。

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