随着电力电子行业的发展,射频电源对高效率、轻量化的要求逐渐提高.硅(Si)材料的理论极限,约束了Si功率器件在高频、高压及大功率等场所的应用.基于氮化镓(GaN)半导体材料制备的功率器件与Si器件相比,具有导通阻抗低、输入输出电容小等特性.基于这些特性,采用GaN管设计制作了一款开关频率为2 MHz的半桥式固态射频电源样机.通过电路的设计和优化,样机输出2 MHz的标准正弦波.样机的输出功率为14.9 W时,效率可达到95.5％,功率密度可达到78.9×10-3 W/cm3.同时,采用专为射频电源生产的Si功率器件替换掉样机上的GaN器件,验证了GaN器件与Si器件相比,可大幅度提高半桥式固态射频电源的整机效率和功率密度.
射频电源 GaN功率器件 半桥变换器 开关电源