Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   2 ,  June   2020 ,  pp.  8 2 3 ~ 8 2 6   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 1 .i 2 . pp 8 2 3 - 8 2 6           823       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   A  ne w g ate dri ve for a si ngle - ph ase m atr i x convert er       Rahimi  Bahar om 1 , N or  F ar ahaid a Abd ul  Rahma n 2 , Mu ha m ad   N ab il   Hidaya t 3 , Kh ai rul Sa fuan  Muhamm ad 4 ,  Moham ma d  Naw aw i  Sero j i 5 ,  N or   Zaih ar  Yah aya 6   1,2 ,3,4 ,5   Facul ty   of   Elec tr ical Engi n ee ring ,   Univ ersiti  T eknol ogi   MA RA,  Mala ysi a.   6   Depa rtment of  El e ct ri ca l   &   Ele ct roni cs  Engi n eering,   Univ ersit i   Te knologi PETR ON AS ,   Mala ysia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Oct   2 7 , 201 9   Re vised  Dec   1 2 , 2 01 9   Accepte d  Ja n   1 3 ,  2020       Thi s  pape r   pre se nts  the   n ew  generat ion  of   adva n c ed  gate  driv er  c i rcu it   b ase d   on  IR2110  devi ce   for  a  Singl e - Phase  Matri x   Convert er  (SP MC)  ci rcu i t   topol ogy   that   uses  MO SF ET s  or   IGBTs  sw it che s .   Th e   new   gen erati on   of   gate   drive   ci rcu it   use s  le ss   numbe r  of   com pone nts,  si nce   a  singl e  IR2 110  devic e   ca n  dr ive  two  p ower  sw it che s ,   t hus  red uce  pow er  losses  and  m ini mize   the   com pl exi ty   of   c onvent ion al  ci r c uit .   An  addition al  isolation   of   th e  upp er   and   lower   sid es  of   I R2110  device   fe at ure s   additional   prot ec t ion  to  th e  proposed   gat e  dr ive   sys tem.   As   a  r esult ,   t he  proposed  ga t e  drive  ci r cui t   j ust  uses  four  IR2110  gate  dri ves  in  orde r  to  c ontrol   e ight   sw itches  of  SP MC  c irc uit,  thus,   solve  the  conv en ti onal  bulky  g ate   drive   ci r cui t   pro ble m  in  SP M Cs  oper ation.     Thi s  is  in   li ne   w it h   the  in te rn at io nal  power   elec tr onic  technology   roa d - ma ps   to  red uc e  losses ,   cost ,   volu me ,   the ref or e  to   rai s e  up  th e  power   densit y  of   power  elec tronics  converte rs.   Vali da ti on  h ave  bee n   done   th rough  the   expe ri me nt al   te s t - rig .   As   a  resul t ,   such  n ew  the or et i ca l   enha n cem ent s  c an  be   used  as   a   novel  founda ti on   of  f uture  high   power  d ensit y   of  S PM C  ci rcu i t   topol ogy  and   in - li ne  w it h  the   F ourth  Industri al   Revol uti on   (IR  4. 0)  which   were   cha ra cteri z ed  m ai nly   by  ad vanc es  in te chno logy.   Ke yw or d s :   Gate d rive r  ci r cuit   Power de ns it y   Sing le - phase  matri x  c onve rt er   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Ra himi Ba ha rom,    Faculty  of Elec tric al  Engineer ing ,   Un i ver sit i Te knol og i  MARA ,   40450 S hah A l am, S el a ngor,  M al aysia.   Emai l:  r ahimi 6579 @gmai l.co m       1.   INTROD U CTION   M at rix   Co nve rters  ( M C)   ha ve  bee n  cl ass ifie d  as   an   a dv a nce d  a nd  emer ging  c on ver te r   [1 - 2].     The  SP M C  as  sh ow n  in   Fig ure  1  c on sist s  of  f our   bi - direct ion al   s witc hes  that  inter face  with  thei r  in pu t  and   ou t pu t  te r min al s  [3 - 11] .  I n  order   t o  f ulf il   the  desig n  of   high  performa nce  an d  hi gh - sp ee d   s witc hing   app li cat io ns ,  I GBTs  or  M O SFETs  hav e  be en  em ployed .   Figure  2  s ho ws  the  to polo gy   of   S1   a nd  S2   us in g  IG BTs   c onnec te d  i n  c ommo n - e mit te r  (c om mon - E )   [ 12 - 13].  Since   the   S PM C   use s  ei ght  s witc hes ,  he nce,   it   requires  ei ght  gate  dr i ver   ci r cuits.  The  us e   of   high - powe r  transist or s  c ou l d  le ad  to  t he  us e  of   gate   dr ive   ci rcu it s  with  a  functi on  of  po wer   am plifie r  t hat  can  acce pt  low - pow er  in put  for  pr oducin g  hi gh   vo lt a ge  dr i ve   ou t pu t.  G at e  dr ivers  ca n be  pr ov i ded eit her o n - c hip o r  as  a  discrete m od ule.    A  c onve ntion a l  gate  dri ve  ci rcu it   is  on l y  c apab le   t o  c on t ro l  a  si ng le   s witc h,   res ulti ng   in  bulk y  conve rsion  sys te m  [14 - 17].   It  al so   requires  sever al   numb e rs  of  el ect ronic   com pone nts;   thu s ,  it   cou l d  le ad   to  high  l os ses  a nd  reduces   the   eff ic ie nc y  of  t he  S P M C  s ys t em.  More over,   ad diti on al   pr otect ion  de vic es  are  require d  in  orde r  t o  protect   the  powe r  s witc hes.   Re ce ntly ,  powe r  el ect r on ic   c onve rter s  siz e  and   wei gh t  a re  crit ic al   wh e n  s pace  is  c onstra ints  [ 18 - 19].   T her e fore,   an   al te rn at ive  te c hnology  to  s ol ve   the  a foreme ntion e d  pro blems  are  desira ble.  I n  t his  pa per,  a  ne w  gate  dr i ve   base d  IR 2110   is  propose d  f or   t he  SP M C  ci rcu it  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   2 ,  J un e   2020   :   8 2 3   –   8 2 6   824   topolo gy ;   to   in crease   the   SP M C  powe r   de nsi ty.  It  i nh e rits  sim ple  ci rc uit  de sig n  with   le ss  numb e r   of   de vice s   us e d.   T hus,  it   may  s olv e   the  siz e  and   l os ses   issues  in   SP MC .  The refor e ,  t he  ne w  gate  dr ive  ci rcu it   is  i n  li ne  with  t he   po we r  el ect r onic s  te chnolo gy   r oadmap   that   te nds   to   re duce   siz e ,  vo l um e ,  l os s es  a nd  c os t  of  fu t ur e   powe r  c onver t er [2 0].       S 4 b a L o a d S 2 b S 3 b S 1 b S 3 a S 1 a S 4 a S 2 V s     I G B T I G B T D I O D E D I O D E C u r r e n t   F l o w C u r r e n t   F l o w S 1 a S 1 b   Figure  1.  SP MC  circuit t op olo gy   Figure  2.  S witc hes  a rr a ngeme nt       2.   THE   PR OPO SED GATE   D RIV E  C I R CUIT FO R  SP M C   The  de vice  of  IR2110   at   the   hear t  of  the   se cond   ge ner at i on  of  gate  dri ve   ci rcu it   ca n  wit h  sta nd  up  to  500  V  [ 21 - 24 ] .  The  propose d  gate  dr ive  ba sed  on  IR 2110  al lows   a  l ow  cu rr e nt  outp ut  sign al   from   a  5  V   sign al   ge ne rated   by   a   micr opr ocess or  or  micr oc on t ro ll er  t o  dri ve   M O SFET s  a nd   I GBTs   ope rati on.     The   IR 2110  dri ver  co ns ist s  of   a  le vel - s hiftin g  ci rcu it r y  a nd   a  bootstra p  ci r cuit  to   al low  th e  po wer  s witc he s  to   tur n  ON.  Addi ti on al ly,   the  ga te   capaci ta nce  of  MOS FETs   or  I GBTs  nee d  to  be  c harge d  an d  discha rge d  for   them  to  t urn  ON   a nd  tu rn   OF F  res pecti ve ly.  Hi gher  c urre nt  pro vid e s   to  the  gate  (si nk /s ource )  wil l  cause    the  switc hi ng   act ivit y  of   MO SFETs  or   IG B Ts  bec om e  fas te r.   To  a void  t he  ris k  of  dam agin g  the  MO SFET,   the g at e  dri ve must  be desig ne d  to  s upply l ow c urre nt at a ppr opriat e volt a ge  le vel.     Figure  3  sho ws  the  e xperi mental   te st - rig   and   t he  sc he mati c  diagr a m   of   t he  ad va nc e  gate  dri ve   sy ste m.   T he   I R211 0  de vice  receives   in put  sign al s   in   a   f orm  of  P ulse   Wi dth  M od ulati on   (PW M )   th r ough   th e   pin   12   for  lo w   side  input  an d  the  pin   10   for   high  side  in put  sign al s.  T hes e  IR2110  are  c onnected  t o  th e  DC  su ppl y  vo lt age   thr ough  a n  i so la te d  N M A 0515  dev ic e  [ 21].  The   IR 2110  will   boos t  the  in pu t   sign al   of     the  co ntr ol  ci r cuit  is  from   5  V,   t o  the  outp ut  of  15  V .  T he   TC4 422  de vice  is   us e d  to   fi lt er  the  noise   a nd  f or  so ft   dri ve r  ope rati on.  T he   us e   of   the   pro pos ed  dri ve   ci rc uit  will   cut   the   num ber  of  re quired   dr ive   ci rc ui ts  of  the  S PM C   f rom   ei ght  to   4  ci rcu it s  only.   T hus,   it   re du ce s  t he  num ber  of  com pone nts  a nd  ci rc uit  c omplexit ie s  for  ac hieving l ow po wer  l os s es an d  high - po wer   de ns it y sy ste m [25].   Table  1  sho w s  the   numb e r   of  gate  dr i ve  ci rcu it s  t hat  c onnected   t o  t he   H I GH  a nd  LO W  si des  te rmin al s  of   t he  SP M C  ci rc uit  topolo gy;  they  are  la belle d  as  S 1a,  S 1b,  S 2a,  S 2b,  S3 a,  S3b,   S 4a ,  S4b.   Sw i tc hes  t hat  hav e  bee n  co nnect ed  to  t he  HIGH   side  te r minal  are  S 1a,   S1b,  S 2a  a nd   S 2b,  w hile  switc hes  tha t   hav e  bee n  co nnect ed  to  t he  LO W  side  te r minal  are  S 3a,  S3b,  S 4a  a nd  S4b.  S o,   for  t he  gate  dr i ve  1,   it   has   been  co nnect e d  to   the  pair   of  s witc hes  S1 a   an d  S 3a.  M ea nwhile ,  the   ga te   dr i ve  2,   has   bee n  c onnect ed  to     the  pai r  of  swit ches  S1b  a nd  S 3b.  T he n,   f or   t he  gate  dr ive   3,  it   has   bee n  co nn ect e d  t o  the   pair  of  s witc he s  S 2a  and S 4a.   Last ly,  t he gate  driv e 4   has  b ee n  c onnecte d  to  the   pair of  s witc he s S2b  a nd S 4 b.         Table  1.   Ci rc ui t Arran geme nt   Sid es   Gate D rive 1   Gate D rive 2   Gate D rive 3   Gate D rive 4   HIGH   S1 a   S1 b   S2 a   S2 b   LOW   S3 a   S3 b   S4 a   S4 b       3.   RESU LT S   A ND  DI SCUS S ION S   Figure  4  sho ws   the  ex per ime nt   resu lt   of  the  outp ut  PWM  si gnal .  I n  order   t o  ver if y  the  pro po s ed  gate  dr i ve  ci rcu it   f or  t he   SP M C   ci rcu it   t opolog y,  a   sim ple  in ve rter   operati on   has   bee n  te ste d.  T he   P WM  s ign al s   (PWM   1  an d  PWM   2)  are   f ed  t o  the   M OSFETs   acco r ding   t o  the   switc hi ng  al gorith ms   ta bula te d  in   T able  2.  The  outp ut  vo l ta ge  wav e form   f or  the  i nverte r  op e rati on  is  a s  sho wn  in   Fig ur e   5.  It  s hows   that  the   ou t put  A C   vo lt age   w ave f orm  f ollo ws  t he   sh a pe  of  the   PWM  si gn al s .  In  ad diti on,  the   fr e quenc y  of  t he  ou t pu t   A C  vo lt age   wav e f or m   ca n  be   directl y  con t ro ll ed   by  va r ying  t he  fr e qu e nc y  of  the  P W M  sig nals.   I n  t his  work ,     the max i mum f reque ncy   of  t he  p r opos e d gate dr i ve  ci rc uit can b e i ncr ea se d  up to 1 00   kH z. Thus,  it  is sui ta ble  for  me dium a nd  high  fr e qu e nc y powe r  el ec tro nics c onve rters  op e rati on.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       A n ew   gate  dri ve for  a  si ng le - phas e  matri x c on ve rte r  (R ahimi B aharom )   825             Figure  3 .  Ci rcui t arrange ment  for  e xp e rime ntal t est - rig     Figure  4 .  Ex pe rimental   resu lt   of the  outp ut P W M  sig nal  for  the pr opos e d o f gate  drive  ci r cuit. ( Scal e:  X   axis: 1 5V/div , Y  axis: 5 0µs/di v)       Table  2.   Sw it c hing alg ori thm s for  t he DC t o AC c onve rter  of the  SP M C c ircuit  to po l ogy   Mod e of  Op eration   Switch e s   PW M  Op eration   Po sitiv e cycle   S1 a   PW M  1   -   S1 b   OFF   -   S2 a   OFF   Neg ativ e cycle   S2 b   PW M  2   -   S3 a   OFF   Neg ativ e cycle   S3 b   PW M  2   Po sitiv e cycle   S4 a   PW M  1   -   S4 b   OFF           Figure  5 .  Ex pe rimental   resu lt   of the  outp ut volt age  wav e f orm for  the  DC t o AC c onver te r of  t he  S P M C  ci rcu it  to po l ogy (Scale : X  ax i s: 1 5V / div ,  Y a xis: 2 0µs/di v)       4.   CONCL US I O N   The  ne w  ge ne rati on  of  a dv a nced  gate  dri ve   ci rcu it   that  cou l d  reduce  t he  numb e r  of  com pone nts   us e d,   th us ,  i ncrea se  the  pow er   den sit y  of  SP M C  ci rc uit  has   been   pr e sente d.   T his  is  in  li ne   with  the  inc r easi ng  dema nd  for   s mall er  siz e,   li gh t   in   weig ht  an d  high  e f f ic ie ncy  co nve rters   in   rece nt   yea rs,  ca us e d  by     the  co ntin ual  de velo pm e nt  of  powe r  de ns it y  for  power  el ect ronic  c onver te r s.  T he  propose d  gate  dri ve  ci rcu it   capab le   to   e nhance   the   reli ab il it y  of  t he  SP M C  ci rcu it .   A dd it io nal  is olati on  be twee n  hi gh  a nd  l ow  si des   of   powe r  s witc he s  co nnect ion  from   IR 2110  dev ic es   co uld   le a d  t o  high  rob us tne ss  pe rfo rma nc e  of     the pr opos e d  s ys te m.             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   2 ,  J un e   2020   :   8 2 3   –   8 2 6   826   ACKN OWLE DGE MENTS   Finan ci al   sup port  from   In s ti tute  of  Re se arch  M an age ment   an d  I nnov at io n  ( IRMI)   U niv e rsit i   Tek no l og i  MA RA Gra nt No:  600 - IR M I/ DANA 5/ 3/BEST ARI (K Y )(001 /2019) is  grat ef ully ac knowle dge.       REFERE NCE S    [1]   D.  Var aj ão ,   e t  a l . ,   “Modul at ion   S tra t egy  f or  a   Sin gle - Stag e  B idi r e ct ion al  and   Isola te d   AC – DC  Mat rix  Conv ert e r  fo r  Ene rgy  Stor age  Sys te ms,”   I EEE  Tr ansacti ons on Indus trial   E le c tronic s ,   vo l. 65, p p.   3458   –   3468 ,   Apr 2018.     [2]   N.  T aka ok a,  e t   al . ,   “Isol ated  Single - Phase   Matri x   Conver te r   Us ing  C ent er - Ta pped   Tr ansfo rme r   for   Pow er  Dec oupli ng   Cap abi lity, ”  I EE E   Tr ansacti ons on  I ndustry  Applications ,   vol .   54 ,   pp .   1523  –   1531,   Apr 2018.   [3]   A.  Zuc ker b erg er ,   et   a l. ,   “Single - phase   matrix  co nver te r , ”  I EE   Pr oc. — Elec t .   Pow er  Appl . ,   vol .   14 4,   no.   4 ,   pp.   235 – 240,   Jul.   1997.   [4]   R.   Bah aro m,  et  a l. ,   “A  high  po wer  factor  bid irecti on al   b at t ery   c har ger   using  sin gle - phase   matrix   conve rt er,”  201 5   IEE E   10th   Conf ere nce on  Indust rial  Elec tronic s  and  Applications (ICIE A) ,   pp .   13 97 - 1402,   2015 .   [5]   A.  Idris,     e t  al . ,     “Studi es  on  per forma nc e  of   Proportiona l   Int e gra l  and   Hys te resis  Control   in   Curre nt  Control  Loop   for  ACD C  conv ert er   using  SP MC  fed   PM DC  Motor, ”   2014  I EEE  Int ernati onal   Confe renc e  on   Powe r  and   Ene r gy  (PE Con) ,   pp.   35 4 - 359,   2014 .   [6]   R.   Bah aro m,  et  al. ,   “A  new  sa fe - com mutat ion  t e chni que  for  AC - DC  conve rt er  op era t ion  using  sin gle - phase   matrix  conve rt er”,  2012   IEEE  In te rnatio nal  Conf ere nce  on  Powe r and   E nergy   (P ECon) ,   pp.   298 - 302 ,   20 12.   [7]   R.   B aha ro m,  et  al . ,   “Adva nc ed   singl e - phase   A C - DC  conve rte r   using  single - ph ase   matrix  conv ert er  topol ogy, ”   Inte rnational   Co nfe renc e  on   Elec tric al ,   Control   a nd  Computer  En gine ering   2011  ( InECCE ) ,   pp.   33 - 38,   2011 .   [8]   R.   B aha ro m,  e t   al. ,   “Studi es   on   safe - commutatio n  sw it ch ing   seq uenc e   for   cont ro ll ed   re ctifie r   op e rat ion   of   Singl e - Phase  Matri x   Co nver te r , ”   2009  I EE E   Symposium on  Industria l   E l ec troni cs  &   App li cations ,   pp .   12 8 - 133,   2009 .   [9]   R.   B aha ro m,  e t   al . ,   “Boost   recti fier  using   sing le - phase   ma tr ix   conve rt er   with   bipol ar   outpu t,”   2008   IE EE  2n d  Inte rnational   Po wer  and  En ergy   Confe renc e ,   pp.   1141 - 1146,   200 8.   [10]   R.   Baha ro m,   et   al. ,   “A  New  Single - Phase  Contr oll ed  R ec t ifi er   Us ing  Single - Phase  Matri x  Conv ert er , ”  2006  I EEE   Inte rnational   Po wer  and  En ergy   Confe renc e ,   pp.   1477 - 1482,   200 6.   [11]   M.  Q.   I .   M.   Z amani,  et  al . ,   “Concept ua l  study   on   Grid - to - Vehicle   (G2V )  wire l ess  power  t ran sfer   u sing  singl e - phas e   mat rix   conve rt er , ”   Inte rnat ional  Journal  of   Pow er  Elec tronic s  a nd  Dr iv e   Syst e ms   (IJ PE DS) ,   v ol.   10 ,   no.   3,   p p.   1382 - 1388,   Sept   2019.   [12]   F.  Fang,   et   a l. ,   “Fini te  Control  Set  Model  Pr edicti v e  Contro l  fo r  AC - DC  Matrix  Converter  wit h  Virtual  Spac e   Vec tors, ”   IE EE  Jour nal  of   Eme r ging  and  S elec t e d  Topics  in   Pow er  Elec troni cs ,   p p.   1 - 13 ,   Aug 201 9.   [13]   P.  Whe e le r ,   e t  al . ,   “Ma tri x  converte rs:  a  technolo gy  rev ie w , ”  I EEE  Tr ansacti ons  on  Industrial  Elec troni cs ,   vol .   4 9,   no.   2 ,   pp .   276 - 2 88,   2002 .     [14]   U.  Nasir,  et  al . ,   “A  L ea k age - In duct an ce - To le r a nt  Comm u ta t ion   Strategy  for  Is ola t ed  AC/AC  Convert ers,”  I E EE   Journal  of   Eme r ging  and  S elec t e d  Topics  in   Pow er  Elec troni cs ,   v ol. 7,   pp.   467 – 47 9,   Mar   2019.   [15]   A.  Anurag ,   et  al . ,   “G at e   Dr ive rs  for   High - Freque ncy   Applicati on   of   Sili con - Carbi d e   MO SF ET s:  Desig n   conside ra ti ons  f or  fast er  growth   of  LV  and   MV   applic at ions, ”  I EE E   Pow er  Ele ct ronics  Magazi ne ,   vol.  6 ,   pp .   1 8 – 31,   Sept   2019.   [16]   A.  Bind ra;  “Re c ent  Advanc es  in   Gate  Drive r   In tegrat ed   C irc ui ts  f or  W ide - B andgap  FETs:   Manuf a ct ure rs   in troduc e   gat e   driv ers  fo r  squee zi ng   th e   be st  per for ma n ce  out  of   WBG  d e vic es, ”   IEEE   Po wer  E le c tronic s   Magazine ,   vol .   6,   pp.   32 – 38 ,   Sept   2019.     [17]   M.  Yuhendri ,   e t  al . ,   “Dir ec t   T orque   Contro l  Strat egy   of  PM SM   Em ployi ng   Ultra  Sparse  Matri x  Conv erter, ”   Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS) ,   vol .   9 ,   no. 1,   pp.   64 – 72,   Mar  2018.   [18]   A.  Sangwongw a nic h,   e t  a l. ,   “C ontrol   of   Singl e - Phase  and   Thr ee - Phas e   DC/AC  Converters,”  Control  of   Pow er  El e ct ronic   Conv erte rs   and  S ystem s ,   pp.   153 - 173 ,   2018.   [19]   R.   Sasika la  an d  R.   Seyez h ai,   “Re v ie w  of   A C - DC  power  e l ec tron ic  conve r t er  topo logi es   f or  power  f actor   cor recti on , ”   Inter nati onal  Journal  of   Pow er  E lectronic s  and   Dr i ve  Syst ems  (IJ PE DS) ,   vol.  10 ,   no,   3,   pp.   151 0 - 1519,   Sept   2019.   [20]   S.  Morrison,  “ Analysis  of  a  h ybrid  seri es  par al l el   r esona nt  b ridge   conve rt er,”  IE EE   Tr ansacti ons  on  Power   El e ct ronics ,   vol .   7,   no.   1,   pp.   119 - 127,   Jan   1992.   [21]   . R.   Bah aro m ,   e t   al. ,   “De ve lopment  of  a  G at e  D rive   with  Over c urre nt  Prote ct io n  Circ uit  using  IR2110  for  Fast  Sw it chi ng  Ha lf - Bridge   Conv ert e r, ”  ARPN  Journ al  of   Engi n ee rin g  and  App li ed   Sc ie nc es ,   vo l. 10, p p.   23 - 27 ,   2015 .   [22]   J.  Stev ens,   “U sing  a   Singl e - Output  Ga te - Dr ive r   for   High - S ide   or   Low  Side  Driv e,”   Texas  Instrum ents   Inc orpor ate d ,   T exa s,  2018 .   [23]   F.  Hat tori ,   “A  Novel  high - eff i c ie ncy   ga te  driv e   circui t  for   nor ma ll y   off - type  GaN  FET,”  IEEE  Tr ansacti ons  on  Industry  Applica ti ons ,   pp .   593 - 59 9,   2014 .   [24]   J.  Zh ang,  et  al . ,   “A  new   re liable  su ppli ed   gate   dri ve  ci r cui t   for   S CRs   with   bre ak over   d iode s   for   prote c ti on, ”   200 4   IEE E   Inte rnat io nal  Symposium  on  Circui ts   and  Syste ms ,   pp .   972 - 975,   2004 .   [25]   S.  Kaka r,  e t   al. ,   “A   nove l  sing l e - phase   PWM  a symme trica l  mu lt ilevel  inve r te r   with  nu mbe r   of   sem ic onduc to r  sw it che s  r educti on, ”   Int ernati on al  Journal   of   P ower  E lectronics   and   Dr iv e   Sy stems  (IJ PE DS) ,   vol .   10,   no ,   3,   pp.   1133 - 1140 ,   2019.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.