硬开关导通稳定,具有约50 V的过冲。此波形使用1 Ghz示波器和探头进行采集,可观察到任何高频振铃。快速的导通时间,外加减小的寄生电容和缺反向恢复电荷,使得基于GaN的半桥配置即使在使用硬开关转换器时也可高效开关。
图 6:降压开关波形示例。
总结
GaN在减小寄生电容和无反向恢复方面所提供的优势为使用硬开关拓扑结构同时保持高效率提供了可能。需要受控的高开关压摆率来更大程度地发挥GaN的优势,而这又需要优化的共封装驱动器和精心的电路板布局技术。
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共封装驱动有助于更大程度地减少栅极环路寄生效应,以减少栅极振铃。
利用精心布置的印刷电路板(PCB),优化的驱动器可使设计人员以更小的振铃和EMI来控制开关事件的转换速率。这得益于GaN器件的直接驱动配置而非级联驱动配置。
LMG341x系列器件使设计人员能够以30 V/ns至100 V/ns的压摆率控制各类器件的开关。此外,驱动器还提供过流、过热和欠压保护。
参考文献
1. B.J. Baliga, “Power Semiconductor Device Figure-of-Merit for High Frequency Applications,” IEEE Electron Device Letters, vol. 10, pp. 455-457, 1989.
2. M. Seeman et al., “Advantages of GaN in a High-Voltage Resonant LLC Converter,” IEEE APEC, pp. 476-483, March 2014.
3. S. Bahl et al., “New Electrical Overstress and Energy Loss Mechanism in GaN Cascodes,” APEC 2015.
4. X. Huang et al., “Characterization and Enhancement of 600V Cascode GaN Device,” Virginia Tech 2015 CPES Industry Webinar, March 11, 2015.
5. Download these data sheets: LMG3410R050. LMG3410R070 and LMG3411R070
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