无线电力传输系统和等离子体发生器是越来越多的使用高频电源转换器的应用之一。增加开关频率可以降低无源元件的能量存储要求，从而导致更高的功率密度甚至消除磁芯。然而，在更高频率下工作需要在低寄生封装中更快的开关器件。宽带隙 (WBG) 功率器件，例如氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 器件，具有高临界场和高导热性，使其成为高效高压和高频操作的理想选择。市售的 GaN 和 SiC 器件具有针对不同应用的额定值。横向 GaN 器件在较低电压（<$C_{\text{oss}},C_{\text{iss}}$)，这使它们易于在高频下驱动。另一方面，垂直 SiC 器件通常用于高压和低频应用，因为它们比 GaN 器件具有更高的阻断电压和更大的栅极电荷。因此，SiC 器件通常需要高功率和复杂的栅极驱动电路。最近的工作表明，在 GaN 和 SiC 器件中，器件损耗$C_{\text{oss}}$可以超过在高开关频率和零电压开关条件下相对高电压下的传导损耗。此外，该$C_{\text{oss}}$ 能量损失（$E_{\text{oss}}$) 每个开关周期在 GaN 器件中随频率增加，但在 SiC 器件中保持大致独立于频率。这意味着在高频下，碳化硅器件由于其较小$C_{\text{oss}}$即使考虑到栅极驱动电路的复杂性，也会造成能量损失。在本文中，我们展示了一种 WBG 高压共源共栅 GaN/SiC 功率器件，它结合了 GaN 和 SiC 器件的优点——即简单的栅极驱动要求，$E_{\text{oss}}$每个周期的损耗大致与频率无关，并且具有相对高的电压阻断能力。比较这种共源共栅 GaN/SiC 器件与 SiCmosfet 以及具有类似额定电压的 SiC 结栅极场效应晶体管和 $R_{ds,{\text{ON}}}$，我们发现使用共源共栅 GaN/SiC 器件的逆变器具有最高的效率和最简单的辅助栅极驱动电路。最后，集成共源共栅 GaN/SiC 器件具有实现更低功耗的潜在优势。$C_{\text{oss}}$ 损耗、更高的器件额定值和更好的散热能力。



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