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氮化镓(GaN)功率器件设计知识

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标签: 氮化镓(GaN、Gallium

氮化镓(GaN、Gallium

nitride)

氮化镓(GaN、Gallium

Alex  Lidow

Johan  Strydom

Michael  de  Rooij 

David  Reusch

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文档解析

本章节深入探讨了氮化镓(GaN)晶体管在硬开关电源转换器中的应用,并分析了其与硅MOSFET相比在性能上的显著优势。GaN晶体管因其更低的动态开关损耗、更小的输出电容和更快的开关速度,能够在硬开关拓扑中实现更高的效率和功率密度。文章详细介绍了GaN晶体管的电气特性,包括其击穿电压、导通电阻和阈值电压,并讨论了如何通过减少寄生电感和优化PCB布局来提高整体性能。此外,还分析了外部因素如公共源电感和高频功率环电感对硬开关损耗的影响,并探讨了如何通过添加反平行肖特基二极管来降低GaN晶体管的体二极管传导损耗。最后,通过一个具体的降压转换器实例,展示了GaN晶体管在实际应用中的性能表现,包括开关损耗、输出电容损耗、门极损耗、反向传导损耗和反向恢复损耗等,并与硅MOSFET进行了比较,证明了GaN晶体管在提高电源转换效率和降低系统成本方面的潜力。

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