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不管所用的GaN類型如何，柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳的整體性能至關(guān)重要。柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到產(chǎn)品的性能。

在設(shè)計(jì)柵級(jí)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，請(qǐng)注意以下幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：

1.偏置電壓：重要的是將柵極偏置為最佳電壓以獲得最佳的開關(guān)性能，同時(shí)保護(hù)柵極免受潛在的過壓狀況。偏置電平隨類型和GaN制造工藝而異，需要相應(yīng)設(shè)置。具有鉗位或過壓保護(hù)電路也極其關(guān)鍵。

2.環(huán)路電感：由于GaN的高壓擺率和開關(guān)頻率，設(shè)計(jì)中的任何寄生電感都會(huì)在系統(tǒng)中引入損耗和振鈴。許多電感源存在于GaN FET和驅(qū)動(dòng)器封裝中的引線和內(nèi)部接合線以及印刷電路板（PCB）跡線的設(shè)計(jì)中。雖然可將其減少，但很難消除它們。諸如有的GaN功率級(jí)解決方案將驅(qū)動(dòng)器和GaN FET集成到單個(gè)封裝中，顯著降低了總體電感。

3.傳播延遲：短傳播延遲和良好匹配（針對(duì)半橋拓?fù)洌?duì)于高頻操作非常重要。 25 ns的傳播延遲和1到2 ns的匹配是高頻（1 MHz或更高）設(shè)計(jì)的一個(gè)很好的起點(diǎn)。

  通過優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的GaN開關(guān)波形，同時(shí)通過最佳的柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和PCB布局，GaN可以非常高速的轉(zhuǎn)換速率工作，并且使交換節(jié)點(diǎn)上的振鈴最小。下圖為增強(qiáng)型GaN器件的模型。

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k6666
LV.9
2
2022-05-09 11:15

PI氮化鎵方案具有簡(jiǎn)單的反激式電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與之前的硅晶體管InnoSwitch 3 IC使用相同的開關(guān)電源設(shè)計(jì)流程。

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svs101
LV.8
3
2022-05-09 13:40

要是選擇獨(dú)立的氮化鎵MOSFET設(shè)計(jì)，高頻率控制比較難，調(diào)試也不好調(diào)。

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2022-05-09 16:18
@svs101
要是選擇獨(dú)立的氮化鎵MOSFET設(shè)計(jì)，高頻率控制比較難，調(diào)試也不好調(diào)。

對(duì)于Cascode結(jié)構(gòu)的GaN，閾值非常穩(wěn)定地設(shè)定在2 V，即5 V導(dǎo)通， 0 V關(guān)斷，且提供± 18 V門極電壓，因而無需特別的驅(qū)動(dòng)器。

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trllgh
LV.9
5
2022-05-09 16:36
@大海的兒子
對(duì)于Cascode結(jié)構(gòu)的GaN，閾值非常穩(wěn)定地設(shè)定在2V，即5V導(dǎo)通，0V關(guān)斷，且提供±18V門極電壓，因而無需特別的驅(qū)動(dòng)器。

布板很重要，盡量以短距離、小回路為原則，以最大限度地減少元件空間。

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dbg_ux
LV.9
6
2022-05-09 17:10

GaN超越硅，可實(shí)現(xiàn)更快速開關(guān)、更緊湊的尺寸、更高功率密度及更高的電源轉(zhuǎn)換能效。

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飛翔2004
LV.10
7
2022-05-09 17:21
@dbg_ux
GaN超越硅，可實(shí)現(xiàn)更快速開關(guān)、更緊湊的尺寸、更高功率密度及更高的電源轉(zhuǎn)換能效。

適用于開關(guān)電源和其它在能效及功率密度至關(guān)重要的應(yīng)用，功率密度高。

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xxbw6868
LV.10
8
2022-05-10 16:58
@trllgh
布板很重要，盡量以短距離、小回路為原則，以最大限度地減少元件空間。

還有就是要分開驅(qū)動(dòng)回路和電源回路，而且需使用解調(diào)電容。

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trllgh
LV.9
9
2022-05-10 17:25
@飛翔2004
適用于開關(guān)電源和其它在能效及功率密度至關(guān)重要的應(yīng)用，功率密度高。

高能效的電源轉(zhuǎn)換有利于軟開關(guān)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)回收能量，如相移全橋、半橋或全橋LLC、同步升壓等

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飛翔2004
LV.10
10
2022-05-11 16:41
@trllgh
高能效的電源轉(zhuǎn)換有利于軟開關(guān)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)回收能量，如相移全橋、半橋或全橋LLC、同步升壓等

氮化鎵材料具有低Qg、Qoss與零Qrr的特性，能為高頻電源設(shè)計(jì)帶來效率提升、體積縮小與提升功率密度的優(yōu)勢(shì).

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dbg_ux
LV.9
11
2022-05-11 16:49
@xxbw6868
還有就是要分開驅(qū)動(dòng)回路和電源回路，而且需使用解調(diào)電容。

對(duì)于硬開關(guān)橋式電路，使用磁珠而不是門極電阻，不要用反向二極管，使用解調(diào)母線電容。

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2022-05-11 17:50
@dbg_ux
對(duì)于硬開關(guān)橋式電路，使用磁珠而不是門極電阻，不要用反向二極管，使用解調(diào)母線電容。

必須使用浪涌保護(hù)器件，并通過適當(dāng)?shù)纳岽_保熱性能。

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飛翔2004
LV.10
13
2022-05-13 17:12
@大海的兒子
必須使用浪涌保護(hù)器件，并通過適當(dāng)?shù)纳岽_保熱性能。

通過匹配門極驅(qū)動(dòng)和電源回路阻抗完成，當(dāng)以單個(gè)點(diǎn)連接時(shí)，要求電源和信號(hào)元件獨(dú)立接地。

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dbg_ux
LV.9
14
2022-05-13 17:25

我看驅(qū)動(dòng)GAN的接法要加RC，為什么呢？主要起到什么作用呢？

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trllgh
LV.9
15
2022-05-14 12:37
@dbg_ux
我看驅(qū)動(dòng)GAN的接法要加RC，為什么呢？主要起到什么作用呢？

加RC 是為了減小開關(guān)時(shí)振蕩產(chǎn)生的毛刺，或者吸收GAN開關(guān)瞬間的振鈴。

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fengxbj
LV.8
16
2022-05-17 10:11

氮化鎵技術(shù)具有良好的高溫特性，可以將產(chǎn)品的體積做小，適合大功率的電源設(shè)計(jì)開發(fā)。

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lkings
LV.6
17
2022-05-19 15:30

驅(qū)動(dòng)GS腳那里要加一個(gè)6.2V的穩(wěn)壓管，不然容易炸管

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cmdz002
LV.5
18
2022-05-19 21:54

PowiGaN IC為USB充電器制造廠商帶來極大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

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魯珀特
LV.4
19
2022-05-20 15:48

結(jié)合使用場(chǎng)景還是使用負(fù)壓關(guān)斷較為合適。

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魯珀特
LV.4
20
2022-05-21 18:57

可以試試負(fù)壓關(guān)斷

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tanb006
LV.10
21
2022-05-22 10:19

5000塊以內(nèi)的示波器已經(jīng)配不上GAN了。要發(fā)揮GAN的特性，需要有1ns以內(nèi)的波形捕獲速度，和8G以上的采樣速率，以及100M以上的存儲(chǔ)空間，才能從細(xì)節(jié)上研究和調(diào)整每一個(gè)參數(shù)，以充分利用好GAN。以后的門檻越來越高了。我們普通愛好者怎么玩啊

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CDJ01
LV.5
22
2022-05-22 17:06

氮化鎵沒有反向恢復(fù)，開通速度也很快，那它用在硬開關(guān)電路也很合適，能提高效率

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liweicheng
LV.7
23
2022-05-25 17:19

增強(qiáng)型和耗盡型GaN器件有啥不同呢

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XHH9062
LV.9
24
2022-05-29 20:38

氮化鎵驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)會(huì)優(yōu)于以前的碳化硅的方案

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天晴朗
LV.6
25
2022-06-27 23:51

GaN可以非常高速的轉(zhuǎn)換速率工作，并且使交換節(jié)點(diǎn)上的振鈴最小

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cwm4610
LV.6
26
2022-06-29 15:29

可靠性和穩(wěn)定性還是很好的

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黑夜公爵
LV.10
27
2022-10-09 22:42
@dbg_ux
對(duì)于硬開關(guān)橋式電路，使用磁珠而不是門極電阻，不要用反向二極管，使用解調(diào)母線電容。
振蕩器電路可產(chǎn)生輕微的頻率抖動(dòng)， 通常為8kHz的峰峰值， 用來將EMI降低到最小
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tmpeger
LV.10
28
2023-02-08 21:50
@dbg_ux
對(duì)于硬開關(guān)橋式電路，使用磁珠而不是門極電阻，不要用反向二極管，使用解調(diào)母線電容。

在脈沖波的上升沿和下降沿會(huì)產(chǎn)生過沖與振蕩，形成電磁干擾噪聲源

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svs101
LV.8
29
2023-04-20 17:10
@dbg_ux
GaN超越硅，可實(shí)現(xiàn)更快速開關(guān)、更緊湊的尺寸、更高功率密度及更高的電源轉(zhuǎn)換能效。

PI的GaN技術(shù)芯片，可以將COSS的大幅減小，有了更大的靈活性，可以針對(duì)損耗優(yōu)化開關(guān)頻率。

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2023-04-24 22:07

針對(duì)超高頻電路設(shè)計(jì)，GaN需要考慮屏蔽罩設(shè)計(jì)嗎？

 

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dy-StTIVH1p
LV.8
31
2023-04-24 22:19

氮化鎵驅(qū)動(dòng)相比一般的硅基驅(qū)動(dòng)有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

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立
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