Design and Implementation of a GaN-based Synchronous Buck Converter as the Power Control Stage of an LED Driver

Barboza, Igor B.; Grassi, Giulia K.; Amado, Joao R. C.; Duarte, Renan R.; Costa, Marco A. Dalla

doi:10.1109/ias48185.2021.9677286

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“…A frequência de comutação de 100kHz foi selecionada para a operação do conversor Buck Síncrono, em ambos os estudos de caso. Essa escolha ocorreu pelo fato de os resultados experimentais do protótipo de uma versão preliminar terem apresentado nessa frequência maior eficiência do conversor e menores temperaturas nos transistores GaN, na operação nominal desta aplicação, em relação a maiores frequências de comutação testadas [31].…”

Section: Resultados Experimentais Dos Estudos De Caso Com Transistore...unclassified

Metodologia para Estimativa de Perdas em um Conversor Buck Síncrono com Semicondutores de Nitreto de Gálio

Barboza¹,

Grassi²,

Duarte³

et al. 2023

Eletrônica de Potência

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Neste artigo, uma nova proposta de metodologia para estimativa de perdas em conversores que empregam transistores GaN do tipo Intensificação (eGaN) é apresentada. A metodologia proposta apresenta como diferenciais, em relação aos demais trabalhos existentes na literatura, dois pontos principais. O primeiro deles é a consideração do efeito das temperaturas medidas nos transistores GaN e nos elementos magnéticos, relacionado às perdas nestes elementos. A outra contribuição é uma estimativa de perdas como uma alternativa para os desafios de medição de tensões e correntes nos transistores GaN, incluindo menores diferenças entre as perdas estimadas e experimentais do conversor, em diversos pontos de operação. Para a validação da metodologia proposta, dois estudos de caso que utilizam dispositivos GaN em um conversor Buck Síncrono foram implementados. O primeiro estudo de caso faz uso de uma solução monolítica com transistores eGaN e o segundo estudo de caso utiliza uma solução discreta de transistores GaN. Por fim, por meio da aplicação do modelo de estimativa de perdas desenvolvido nos estudos de caso 1 e 2, obtiveram-se erros de 0,034% e 0,122%, respectivamente, entre os valores estimados e os valores medidos, em potência nominal.

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