GaN Systems易于驅(qū)動的GaN功率器件技術文檔詳解

這份文件是?GaN Systems易于驅(qū)動的GaN功率器件技術介紹?，主要介紹了GaN（氮化鎵）功率器件的原理、特性及其相較于傳統(tǒng)硅基器件的優(yōu)勢。

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*附件：GaN Systems易于驅(qū)動的GaN功率器件技術.pdf

以下是詳細內(nèi)容：

1. ?GaN器件原理?：
   • ?增強型GaN器件?：基于GaN增強型高電子遷移率晶體管(E-HEMT)，利用AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣(2DEG)實現(xiàn)高電荷密度和遷移率。通過p型摻雜門極耗盡2DEG，實現(xiàn)常斷型器件。
   • ?工作原理?：類似于MOSFET，但具有更優(yōu)良的開關性能。
2. ?GaN器件特性?：
   • ?門極偏置等級?：最大額定值為-20/+10V，典型門偏置值為0或-3/+5V，與硅MOSFET驅(qū)動芯片兼容。
   • ?低驅(qū)動損耗?：極低的柵極電荷(Qg)，導致更低的驅(qū)動損耗和更快的開關速度。
   • ?高跨導與低Vgs?：僅需+5-6V柵極偏置電壓即可接通元件，Vgs(th)典型值為1.5V。
3. ?GaN與其他技術對比?：
   • ?與D-mode GaN (Cascode)對比?：D-mode技術開關速度不可控，結(jié)構復雜，存在可靠性問題，且難以擴展和并聯(lián)。
   • ?與GaN門極注入晶體管(GIT)對比?：GIT門極特性復雜，電流型驅(qū)動，并聯(lián)穩(wěn)定性差，開關速度慢。
   • ?GaN Systems E-mode HEMT優(yōu)勢?：真正的增強型器件，無附加結(jié)構，最佳品質(zhì)因數(shù)(FOM)，無反向恢復損耗，易并聯(lián)。
4. ?GaN器件性能優(yōu)勢?：
   • ?FOM優(yōu)勢?：相比Si和SiC MOSFETs，GaN器件具有極優(yōu)的FOM(Rds(on)*Qg)。
   • ?反向?qū)ㄌ匦?/strong>?：無體二極管，但2DEG可在第三象限內(nèi)傳導，無需反向并聯(lián)二極管。
   • ?零反向恢復損耗?：可降低開關損耗和EMI噪聲。
5. ?開關過程與損耗?：
   • ?更快的開關過程?：與同等Rds(on)的SiC MOSFET相比，GaN的開通速度快約4倍，關斷速度快約2倍。
   • ?開關損耗低?：GaN HEMT的開關損耗遠低于同等Rds(on)的650V SiC MOSFET。
6. ?設計資源與工具?：
   • ?設計中心?：提供大量技術文檔，易于查找和使用。
   • ?應用手冊?：涵蓋Layout、驅(qū)動設計、器件并聯(lián)、熱設計、仿真和焊接等方面。
   • ?在線仿真工具?：基于PLECS的在線仿真，涵蓋所有GaN器件模型，提供八種常用拓撲。
7. ?評估板與快速評估工具?：
   • ?650V test kit?：用于快速評估GaN器件特性。
   • ?多種評估板?：包括音頻放大器、SMPS評估板、無線功率放大器、PD QR & ACF充電器等，滿足不同應用需求。

總結(jié)：該文件詳細介紹了GaN Systems易于驅(qū)動的GaN功率器件的技術原理、特性、優(yōu)勢以及設計資源和評估工具。通過與傳統(tǒng)硅基器件的對比，突出了GaN器件在開關速度、損耗、反向恢復等方面的顯著優(yōu)勢，為開發(fā)者提供了全面的技術參考和設計支持。