[发明专利]一种基于GaN器件应用于低压大电流场合的电路

权利要求书

1.一种基于GaN器件应用于低压大电流场合的电路，其特征在于，包括三相交流滤波器、理想二极管整流电路以及同步整流buck电路；

交流电机输出的电流经所述三相交流滤波器滤波后输送至理想二极管整流电路，所述理想二极管整流电路包括六个以桥式配置连接的理想二极管，每两个理想二极管组对作为一个半桥，且其中一个理想二极管的源极与另一个理想二极管的漏极串联组成一个桥臂，三个桥臂分别对应连接输入三相交流电的三相，其他漏极连接在一起组成直流输出正端，其他源极连接在一起组成直流输出负端；

所述同步整流buck电路的直流输入端和输出端分别与理想二极管整流电路的直流输出端以及负载连接，所述同步整流buck电路包括串联的开关管、储能电感和稳压电容以及与所述储能电感和稳压电容并联的同步整流管；

所述理想二极管、开关管和同步整流管均为GaN HEMT。

2.根据权利要求1所述基于GaN器件应用于低压大电流场合的电路，其特征在于，还包括驱动电路，所述驱动电路包括霍尔电压传感器和驱动模块，在所述理想二极管整流电路的输入端设置霍尔电压传感器，用于获取输入三相电压的测量值，在所述同步整流buck电路的输出端也设置霍尔电压传感器，用于获取输出直流电压的幅值，所述驱动模块与各GaNHEMT元件的栅极连接，所述驱动电路通过分析比较由各霍尔电压传感器采集到的电压信号控制对应GaN HEMT元件的开通关断。

3.根据权利要求2所述基于GaN器件应用于低压大电流场合的电路，其特征在于，所述驱动电路还包括增益模块和控制模块，所述增益模块与设置在理想二极管整流电路输入端的霍尔电压传感器连接，用于对传感器数据进行预处理，所述控制模块连接增益模块和驱动模块，所述控制模块根据三相电压的测量值确定六个GaN HEMT理想二极管的开关状态，进而向所述驱动模块输出对应的PWM控制信号。

4.根据权利要求3所述基于GaN器件应用于低压大电流场合的电路，其特征在于，所述驱动电路还包括依次连接的减法器、PI调节器和比较器，所述减法器与设置在同步整流buck电路输出端的霍尔电压传感器连接，并用于将采集到的输出电压V_out与基准电压设定值V_ref进行比较，比较结果通过所述PI调节器放大生成误差电压V_err，所述误差电压V_err在比较器中与锯齿波信号V_saw进行比较并生成一脉宽与V_err大小成正比的方波信号，所述方波信号发送至驱动模块进而控制GaN HEMT开关管的开通关断，同时产生一路互补带死区的PWM控制信号控制GaN HEMT同步整流管的开通关断。