準コンプリメンタリSEPPとハーフブリッジ回路

シングルエンド・プッシュプル回路のトップとボトム両方にn-ch MOSFETを用いる構成を、

オーディオでは準コンプリメンタリと呼んでいますが、

パワーエレクトロニクスではハーフブリッジと呼んでいます。

 

ということは、
オーディオパワーアンプは、

可聴帯域信号による線形制御のDC/ACコンバーターになります。

実際、20kHZの矩形波応答での動作は、スイッチング動作そのものです。

 

また、ハーフブリッジ回路ではハイサイドとボトムサイドの動作に対して、

それぞれ独立した非対称の制御をすることもあります。

 

一方で、GaN MOSFETアンプの上下の出力電流のゲイン・位相特性の非対称性は、

スナバ回路を独立に設定すれば軽減できそうです。

(赤:出力電圧, 青:トップのMOSFETの出力電流, 緑: ボトムのMOSFETの出力電流)

 

そこで、トップとボトムのスナバ回路設計のための測定をそれぞれ行ったところ、
異なる寄生容量と寄生インダクタンスが測定されました。

最終的なスナバ回路の定数を以下にしめします。
Top: Rs: 180Ω, Cs: 56pF, Fc: 15.8MHz
Bottom: Rs: 470Ω, Cs: 22pF, Fc: 15.4MHz

この結果、
ゲートストッパーは47Ωまで下げられ、THD-20も下がりました。

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