GaN FET 적용 IPT 시스템의 ZCS 동작 특성 분석

안철용; 김종수

doi:10.5370/KIEE.2020.69.9.1356

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자료유형: 학술저널

저자정보: 안철용 (Green Power) 김종수 (Daejin University)

저널정보: 대한전기학회 전기학회논문지 전기학회논문지 제69권 제9호

발행연도: 2020.9

수록면: 1,356 - 1,363 (8page)

DOI: 10.5370/KIEE.2020.69.9.1356

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This paper presents the feasibility of GaN FET as a method to solve the problems caused by bifurcation of IPT system. In the IPT system, bifurcation can occur for various reasons, and when bifurcation occurs, the operating area is shifted from ZVS to ZCS. In this process, the large reverse recovery charge of the MOSFET causes a very large current spike, which can cause the device to burn out. To avoid this, an additional sensor and a switching frequency shift algorithm must be applied. To solve this, the characteristics of the GaN FET, which is known to have a reverse recovery charge amount close to 0, are compared with that of a silicon MOSFET, and the spike current generation during ZCS region transition due to bifurcation is analyzed through simulation. The validity of the analysis is verified experimentally through a 2 kW prototype IPT system, and the experimental results shows that the current spike generated under bifurcation conditions is reduced by about 75% compared to the silicon MOSFET.

#GaN FET #Inductive power transfer #ZVS #ZCS #Reverse recovery charge #Reverse recovery current

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Dong-Kyun Woo / 2016 / Optimal Design and Control Strategy of Inductive Power Transfer Charging System for Electric Vehicles

Nai-Chung Kuo / 2016 / Bifurcation Analysis in Weakly-Coupled Inductive Power Transfer Systems / IEEE Transactions on Circuits and Systems I : Regular Papers 63(5):727~738

Chwei-Sen Wang / 2004 / Power Transfer Capability and Bifurcation Phenomena of Loosely Coupled Inductive Power Transfer Systems / IEEE Transactions on Industrial Electronics 51(1)

Mihai lordache / 2015 / Circuit Analysis of Frequency Splitting Phenomena in Wireless Power Transfer Systems / International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering :146~151

Ming-Tsung Tsai / 2017 / Switching strategy comparison of SP compensated inductive power transfer system / International Conference on Applied Electronics :1~5

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