超高频低压大电流功率变换器MOSFET的电流源驱动机理研究

提出了用电流源取代传统的电压源驱动MOSFET功率管的新理念，以最大限度地降低驱动电路本级和功率管的损耗，进一步提升超高频低压大电流变换器的效率，使量大面广的计算机、智能仪器、电气设备中的CPU等芯片可望配备耗电更低的电源。在分析比较电压源驱动电路拓扑和申请者最近尝试的电流源驱动电路能耗状态基础上，提出电流源驱动电路的新拓扑；研究电流源驱动条件下的MOSFET开关特性，建立该条件下的等效开关模型；并研究驱动损耗与开关损耗的制约关系，采用CPLD或FPGA实现与电流源驱动相匹配的逻辑功能，进行该电路的优化设计；最终以BUCK变换器为典型实施例，完成电流源驱动MOSFET方案的优化装置（主要指标：开关频率5兆赫，输出电压1伏，输出电流30安），并推广应用到其它类型的MOSFET功率变换器。该项目研究成果拓展了功率器件驱动方式的新类型；为节电型驱动芯片的产品化奠定理论和实验基础。