10項優(yōu)化GaN PCB的建議

自從 40 多年前，第一款開關(guān)電源問世以來，PCB 的布局就一直是電力電子設(shè)計中不可或缺的一環(huán)。無論采用哪種晶體管技術(shù)，我們必須理解和管理 PCB 布局產(chǎn)生的寄生阻抗，確保電路正確、可靠地運(yùn)行，而且不會引起不必要的電磁干擾（EMI）。

盡管現(xiàn)代的寬禁帶功率半導(dǎo)體不像早期的硅技術(shù)那樣，存在嚴(yán)重的反向恢復(fù)問題，但其較快的開關(guān)轉(zhuǎn)換，會導(dǎo)致其換向 dv/dt 和 di/dt 比前代硅技術(shù)更加極端。應(yīng)用說明對 PCB 布局提供的建議通常是“盡量減小寄生電感”，但實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的最佳方法并不總是清晰明確。此外，并非所有導(dǎo)電路徑都需要有盡可能低的電感：例如，與電感器的互連——顯然該路徑中已經(jīng)存在電感。

當(dāng)然，盡可能降低所有互連電感，并同時消除 PCB 上的所有節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的電容是不可能的。因此，成功的PCB 布局的關(guān)鍵在于，理解在開關(guān)電子器件中，哪些地方的阻抗是真正重要的，以及如何減輕這種不可避免的阻抗帶來的不良后果。

為此，英飛凌工程師為您列出了10項優(yōu)化GaN PCB的建議：

考慮晶體管開關(guān)時電流將流向何處

布局電感可能在電路的某些部分很重要，但在其他部分并不重要

利用薄介質(zhì)的 PCB 層對，將布局電感最小化

避免偏離 “上/下同路”，造成橫向循環(huán)

任何 SMT 封裝的封裝電感不一定是固定值

使用頂部冷卻的 SMT 封裝，獨(dú)立優(yōu)化電氣和熱路徑

在柵極驅(qū)動電路的回流路徑中使用平板

防止容性電流

使接地參考電路遠(yuǎn)離高壓側(cè)柵極驅(qū)動電路

保持開關(guān)節(jié)點(diǎn)緊湊

審核編輯：湯梓紅