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J-GLOBAL ID：202002270464092148   整理番号：20A0433235

三角電流モード動作における非線形接合キャパシタを考慮したGaN HEMTの高効率モデルベース適応むだ時間制御法【JST・京大機械翻訳】

A High Efficiency Model-Based Adaptive Dead-Time Control Method for GaN HEMTs Considering Nonlinear Junction Capacitors in Triangular Current Mode Operation

著者 (6件)： Zhang Yi (State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China) ,  Chen Cai (State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China) ,  Liu Teng (State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China) ,  Xu Ke (State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China) ,  Kang Yong (State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China) ,  Peng Han (State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China)
資料名： IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics  (IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics)
巻： 8  号： 1  ページ： 124-140  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2402A  ISSN： 2168-6777  CODEN： IJESN2  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 窒化ガリウム(GaN)高電子移動度トランジスタ(HEMT)は高いスイッチング速度と低いON抵抗の利点を有し,高電力密度を実現するための高周波応用に広く使われている。三角形電流モード(TCM)変調をGaNベースコンバータで用いて,全範囲ゼロ電圧スイッチング(ZVS)を通して高電力密度と高効率を同時に達成した。しかし,スイッチング周波数が増加すると,デッドタイムの影響はより顕著になる。一方,GaN HEMTの接合コンデンサのため,最適デッドタイムはターンオフ電流により大きく変化した。不適切なデッドタイムは,電力密度の更なる改善に対抗する余分な損失を引き起こす。GaN HEMTベースのTCMコンバータにおけるデッドタイム損失を最小化するために,本論文は,適応可能なデッドタイム制御の戦略を提案した。非線形コンデンサを考慮して最適デッドタイムを計算するための正確なターンオフ過渡モデルを提案した。このモデルに基づいて,デッドタイムにおける短絡を含むデッドタイムの影響を評価するために,損失モデルを確立した。TCMにおける駆動信号発生の新しい方法を提案して,デッドタイム制御の精度を上げて,電流リップルを減少させた。TCMにおける検出信号を再利用することによって,適応可能なデッドタイム制御を,余分なセンサなしで実現した。提案したモデルを二重パルス試験により検証し,計算値と実験ターンオフ時間の最大誤差が3ns以下であることを示した。提案した適応型デッドタイム制御を,GaN HEMTベースのブーストコンバータに実装した。実験結果は,適応可能なデッドタイム制御が固定デッドタイムを使用することと比較して,すべての操作条件の上で効率を改善することができることを示して,全体の損失は,800-W負荷において26.7%,50-W負荷において70.8%によって減少した。Copyright 2020 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 零電圧スイッチング ,  不感時間 ,  センサ ,  *電流 ,  HF【周波数】 ,  *制御方式 ,  再利用 ,  オン抵抗 ,  パルス ,  窒化ガリウム ,  *コンデンサ ,  接合 ,  *HEMT ,  ターンオフ
準シソーラス用語： 電力密度 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 電力変換器  (NB08030B)

タイトルに関連する用語 (11件)： 三角 ,  電流モード ,  非線形 ,  キャパシタ ,  GaN ,  HEMT ,  高効率 ,  モデルベース ,  適応 ,  むだ時間 ,  制御法