基于GaNFET的窄脉冲激光驱动设计及集成

激光雷达的整机性能与激光脉冲的驱动性能密切相关,现有的窄脉冲激光驱动设计主要基于Si基器件,具有较高的集成度,但很难获得更高峰值的功率输出,不能很好地匹配脉宽进一步缩窄的要求。从驱动理论出发,建立驱动电路模型,对寄生电感、器件封装、驱动布局等影响激光窄脉宽的因素进行分析,通过裸芯片封装、环路布局优化以及多层叉指结构等的设计,匹配GaNFET优良的开关特性,实现了上升时间为2.01ns、脉宽为4.05ns、重复频率为500kHz、峰值功率为55W的窄脉冲激光输出,波形质量较好,封装集成度提升50%以上,可为下一代高精度、远距离、阵列集成激光雷达系统的开发奠定基础。

基于GaNFET的车载逆变器设计

逆变器采用PWM控制推挽电路实现12VDC至310VDC的升压,带死区控制的SPWM技术控制全桥逆变电路实现220V正弦交流逆变,逆变功率器件使用GaNFET TPH3002PD。实验样机以STM32F103RBT6单片机作为核心控制单元,经测试得到了稳定的220V正弦交流电,验证了设计的可行性。

基于GaNFET的超窄脉冲高压调制器技术研究

随着新材料新器件的不断发展,宽禁带功率半导体的出现,推动了各个产业的进步,氮化镓晶体管(GaNFET)由于其寄生电容小、导通内阻小、无反向寄生二极管,具有开关速度快、频率高、开关损耗小的性能优势。文章将GaNFET首次应用在超窄脉冲的高压调制器中,进行了基于GaNFET的调制器拓扑与控制研究。文章简要介绍了调制器的技术指标,阐述了调制器的拓扑结构和工作原理,进行了仿真与试验并给出了仿真波形和测试波形,在超窄脉冲调制器研究方面取得了突破,成功研制了脉冲幅度10 kV、脉冲宽度50~100 ns、前沿小于50 ns的超窄脉冲高压脉冲调制器,并应用在W波段磁控管发射机上,对其未来应用前景作出了展望。