МЕТОДИКА ОЦІНКИ ВТРАТ У СИНХРОННИХ ПОНИЖУЮЧИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧАХ СИСТЕМ ЖИВЛЕННЯ БПЛА НА ОСНОВІ GAN ТРАНЗИСТОРІВ

Анотація

У цій статті представлено комплексний аналіз втрат потужності в транзисторних синхронних понижуючих перетворювачах на основі нітриду галію (GaN), спеціально розроблених для використання в безпілотних літальних апаратах (БПЛА). Дослідження починається з окреслення зростаючого попиту на ефективне управління живленням у безпілотних літальних апаратах, обумовленого потребою в більш тривалому польоті та покращені характеристик, а також аналізу використання GaN транзисторів, підкреслюючи їхні переваги перед традиційними рішеннями на основі кремнію з точки зору ефективності, розміру та теплових характеристик.

Основою дослідження є вивчення механізмів втрати потужності в цих перетворювачах. Це включає втрати як на провідність, так і на комутацію, з оцінкою того, як властивості GaN транзисторів впливають на ці фактори. Методологія, прийнята для цього аналізу, поєднує теоретичне моделювання з емпіричними даними.

Згодом у статті розглядаються конструктивні міркування для оптимізації цих перетворювачів. У ньому обговорюється балансування між мінімізацією втрат електроенергії та збереженням інших критичних параметрів, таких як розмір, вага та вартість. Вивчаються практичні стратегії для досягнення цього балансу, включаючи оптимізацію схеми та вибір відповідних допоміжних компонентів.

Результати цього дослідження є важливими для інженерів у галузі силової електроніки, особливо тих, хто працює над технологіями систем живлення БПЛА. Рішення, використані в синхронних понижуючих перетворювачах на основі GaN транзисторів в реальних умовах, пропонують цінні рішення для підвищення ефективності подібних систем живлення. Крім того, дослідження сприяє ширшому розумінню технології GaN в силовій електроніці, демонструючи її потенціал як кращої альтернативи традиційним кремнієвим рішенням.

У підсумку, ця стаття не тільки містить аналіз конкретної області втрат потужності в перетворювачах на основі GaN для БПЛА, але також підкреслює ширші  переваги цієї технології в розширенні можливостей систем живлення.