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Kangping Wang (Xi"an Jiaotong University) Bingyang Li (Xi"an Jiaotong University) Zhiyuan Qi (Xi"an Jiaotong University) Laili Wang (Xi"an Jiaotong University) Xu Yang (Xi"an Jiaotong University) Aici Qiu (Xi"an Jiaotong University)
저널정보
전력전자학회 ICPE(ISPE)논문집 ICPE 2019-ECCE Asia
발행연도
2019.5
수록면
2,153 - 2,157 (5page)

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The switching frequency of GaN-based power converters has been pushed to several MHz and even higher. At such high frequencies, this paper finds that the onresistance of GaN devices may be much higher than their DC values, especially for the devices with low on-resistance. The frequency-dependent characteristics of on-resistance are studied through electrical and thermal experiments for the first time in this paper. A simplified finite-element-simulation model is proposed to illustrate the mechanism of the frequency-dependent characteristics. The results show that the frequency-dependent characteristics of the on-resistance are closely related to the current distribution inside the GaN device and affected by the layout. In addition, two same GaNbased 10MHz DC-DC converters were designed to operate under the same conditions, and the only difference comes from the layout of GaN devices. The experimental results show that the efficiency of the converter with optimized layout is improved by 2% compared to that with conventional layout.
#Gallium nitride (GaN) #on-resistance #frequency-dependent characteristics #high-frequency power converter

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. MEASUREMENTS OF ON-RESISTANCE AT HIGH FREQUENCIES
III. MODELING OF FREQUENCY-DEPENDENT ONRESISTANCE
IV. ON-RESISTANCE REDUCTION IN HIGH-FREQUENCYCONVERTERS
CONCLUSIONS
REFERENCES

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