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有效降低開關耗損保護裝置 GaN元件直接驅動更可靠

文‧Paul L. Brohlin/Yogesh K. Ramadass/Cetin Kaya 發布日期:2017/07/17

當設計開關電源時,主要的品質因數包括成本、尺寸和效率。此三項因數互相關聯。直接驅動GaN電晶體能夠有效降低開關的損耗、並提升轉換速率控制以及改善裝置保護功能,進而成就高效。

直接驅動之於GaN裝置的好處在於能夠透過裝置保護功能的整合,實現更高的開關功率效率和更好的系統級可靠性。

高電壓(600V)氮化鎵(GaN)高電子遷移電晶體(HEMT)的開關特性使得新型拓撲結構能夠提高開關模式的電源效率和密度。GaN的終端電容值(Ciss、Coss、Crss)較低,且無第三象限反向恢復;這些特性使得諸如圖騰柱無橋功率因數控制器(PFC)的高頻硬切換拓撲由於其高開關損耗而無法透過MOSFET和絕緣閘雙極電晶體(IGBT)實現。在本文中,將介紹透過直接驅動GaN電晶體所帶來的好處,其中包括開關損耗的降低、轉換速率控制的提升和裝置保護功能的改善。

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