GaN HEMT를 적용한 고전력밀도의 부스트 컨버터 개발

Abstract

본 논문에서는 WBG소자인 GaN HEMT를 적용한 고전력밀 도의 부스트 컨버터개발을 제안하였다. GaN HEMT는 문턱전 압이 낮아 인덕턴스에 민감하므로 인덕턴스를 최소화시키는 PCB 레이아웃을 설계하였다. 입력단에 60V의 직류전원을 연결 한 후, 출력 전압을 120V, 출력 전력을 10W와 20W로 고정 하여 주파수에 따른 소자의 온도와 효율을 측정하였다. 주파수 를 10kHz에서 1MHz까지 10kHz간격으로 변화시켜 실험하였 고, 부하전력과 주파수가 커질수록 GaN HEMT의 온도가 상승 하였다. 컨버터 효율은 부하전력이 10W이고, 주파수가 10kHz일 때 91.7%로 가장 낮은 효율이 나타났고, 부하전력이 20W, 주파수가 60kHz일 때 97.4%로 가장 높은 효율이 나타 났다.