ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ КОМУТАЦІЙНИХ ВТРАТ У ШИРОКОЗОННИХ НІТРИД ГАЛІЄВИХ ПОЛЬОВИХ ТРАНЗИСТОРАХ

Анотація

У цій статті подано поглиблений аналіз комутаційних втрат в польових транзисторах (FET) на основі нітриду галію (GaN) порівняно з їх аналогами. Метою роботи є  ретельна оцінка  втрат та оаналіз їх впливу на енергоефективність, надавши важливу інформацію для вдосконалення систем силової електроніки. Напівпровідникові прилади з широкою забороненою зоною стають потенційними конкурентами для силової електроніки завдяки їх стійкості до підвищених напруг та температур. Такі якості роблять їх безцінними у різних галузях, включаючи відновлювані джерела енергії, електромобілі та промислову автоматизацію. Забезпечення їхньої ефективної роботи має першорядне значення для розширення систем перетворення енергії та скорочення втрат енергії.

Представлено детальне порівняльне дослідження, яке порівнює комутаційні втрати в напівпровідникових приладах з широкою забороненою зоною та кремнієвих аналогах. Отримані дані підкреслюють явно виражені переваги напівпровідникових широкозонних приладів з упором на польові транзистори GaN в скороченні комутаційних втрат. Пристрої GaN демонструють помітно менші втрати при вмиканні та вимиканні, що сприяє підвищенню енергоефективності у багатьох сферах. Помітне зниження опору у відкритому стані призводить до значного зменшення втрат на провідність та перемикання, що підкреслює їхню привабливість для високочастотних перетворювачів енергії.

У статті розглядається ключовий характер енергоефективності, ілюструючи, як зниження втрат перемикання в польових транзисторах GaN збільшує загальну ефективність системи. Це наголошує на потенціалі широкозонних напівпровідникових пристроїв у підвищенні продуктивності та енергозбереженні в силовій електроніці, включаючи електромобілі, системи відновлюваних джерел енергії та телекомунікаційні енергетичні інфраструктури.