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不管所用的GaN类型如何,栅极驱动设计对于实现最佳的整体性能至关重要。栅极驱动设计的好坏直接影响到产品的性能。

在设计栅级驱动器时,请注意以下几个关键参数:

1.偏置电压:重要的是将栅极偏置为最佳电压以获得最佳的开关性能,同时保护栅极免受潜在的过压状况。偏置电平随类型和GaN制造工艺而异,需要相应设置。具有钳位或过压保护电路也极其关键。

2.环路电感:由于GaN的高压摆率和开关频率,设计中的任何寄生电感都会在系统中引入损耗和振铃。许多电感源存在于GaN FET和驱动器封装中的引线和内部接合线以及印刷电路板(PCB)迹线的设计中。虽然可将其减少,但很难消除它们。诸如有的GaN功率级解决方案将驱动器和GaN FET集成到单个封装中,显著降低了总体电感。

3.传播延迟:短传播延迟和良好匹配(针对半桥拓扑)对于高频操作非常重要。 25 ns的传播延迟和1到2 ns的匹配是高频(1 MHz或更高)设计的一个很好的起点。

  通过优化的驱动器设计的GaN开关波形,同时通过最佳的栅极驱动设计和PCB布局,GaN可以非常高速的转换速率工作,并且使交换节点上的振铃最小。下图为增强型GaN器件的模型。

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

PI氮化镓方案具有简单的反激式电路拓扑结构,与之前的硅晶体管InnoSwitch 3 IC使用相同的开关电源设计流程。

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

要是选择独立的氮化镓MOSFET设计,高频率控制比较难,调试也不好调。

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2022-05-09 16:18
@svs101
要是选择独立的氮化镓MOSFET设计,高频率控制比较难,调试也不好调。

对于Cascode结构的GaN,阈值非常稳定地设定在2 V,即5 V导通, 0 V关断,且提供± 18 V门极电压,因而无需特别的驱动器。

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trllgh
LV.9
5
2022-05-09 16:36
@大海的儿子
对于Cascode结构的GaN,阈值非常稳定地设定在2V,即5V导通,0V关断,且提供±18V门极电压,因而无需特别的驱动器。

布板很重要,尽量以短距离、小回路为原则,以最大限度地减少元件空间。

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

GaN超越硅,可实现更快速开关、更紧凑的尺寸、更高功率密度及更高的电源转换能效。

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飞翔2004
LV.10
7
2022-05-09 17:21
@dbg_ux
GaN超越硅,可实现更快速开关、更紧凑的尺寸、更高功率密度及更高的电源转换能效。

适用于开关电源和其它在能效及功率密度至关重要的应用,功率密度高。

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xxbw6868
LV.9
8
2022-05-10 16:58
@trllgh
布板很重要,尽量以短距离、小回路为原则,以最大限度地减少元件空间。

还有就是要分开驱动回路和电源回路,而且需使用解调电容。

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trllgh
LV.9
9
2022-05-10 17:25
@飞翔2004
适用于开关电源和其它在能效及功率密度至关重要的应用,功率密度高。

高能效的电源转换有利于软开关电路拓扑结构回收能量,如相移全桥、半桥或全桥LLC、同步升压等

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飞翔2004
LV.10
10
2022-05-11 16:41
@trllgh
高能效的电源转换有利于软开关电路拓扑结构回收能量,如相移全桥、半桥或全桥LLC、同步升压等

氮化镓材料具有低Qg、Qoss与零Qrr的特性,能为高频电源设计带来效率提升、体积缩小与提升功率密度的优势.

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dbg_ux
LV.9
11
2022-05-11 16:49
@xxbw6868
还有就是要分开驱动回路和电源回路,而且需使用解调电容。

对于硬开关桥式电路,使用磁珠而不是门极电阻,不要用反向二极管,使用解调母线电容。

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2022-05-11 17:50
@dbg_ux
对于硬开关桥式电路,使用磁珠而不是门极电阻,不要用反向二极管,使用解调母线电容。

必须使用浪涌保护器件,并通过适当的散热确保热性能。

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飞翔2004
LV.10
13
2022-05-13 17:12
@大海的儿子
必须使用浪涌保护器件,并通过适当的散热确保热性能。

通过匹配门极驱动和电源回路阻抗完成,当以单个点连接时,要求电源和信号元件独立接地。

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

我看驱动GAN的接法要加RC,为什么呢?主要起到什么作用呢?

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trllgh
LV.9
15
2022-05-14 12:37
@dbg_ux
我看驱动GAN的接法要加RC,为什么呢?主要起到什么作用呢?

加RC 是为了减小开关时振荡产生的毛刺,或者吸收GAN开关瞬间的振铃。

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

氮化镓技术具有良好的高温特性,可以将产品的体积做小,适合大功率的电源设计开发。

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

驱动GS脚那里要加一个6.2V的稳压管,不然容易炸管

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

PowiGaN IC为USB充电器制造厂商带来极大的竞争优势

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鲁珀特
LV.4
19
2022-05-20 15:48

结合使用场景还是使用负压关断较为合适。

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鲁珀特
LV.4
20
2022-05-21 18:57

可以试试负压关断

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

5000块以内的示波器已经配不上GAN了。要发挥GAN的特性,需要有1ns以内的波形捕获速度,和8G以上的采样速率,以及100M以上的存储空间,才能从细节上研究和调整每一个参数,以充分利用好GAN。以后的门槛越来越高了。我们普通爱好者怎么玩啊

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CDJ01
LV.4
22
2022-05-22 17:06

氮化镓没有反向恢复,开通速度也很快,那它用在硬开关电路也很合适,能提高效率

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

增强型和耗尽型GaN器件有啥不同呢

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XHH9062
LV.8
24
2022-05-29 20:38

氮化镓驱动设计会优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可以非常高速的转换速率工作,并且使交换节点上的振铃最小

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cwm4610
LV.5
26
2022-06-29 15:29

可靠性和稳定性还是很好的

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黑夜公爵
LV.10
27
2022-10-09 22:42
@dbg_ux
对于硬开关桥式电路,使用磁珠而不是门极电阻,不要用反向二极管,使用解调母线电容。
振荡器电路可产生轻微的频率抖动, 通常为8kHz的峰峰值, 用来将EMI降低到最小
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tmpeger
LV.10
28
2023-02-08 21:50
@dbg_ux
对于硬开关桥式电路,使用磁珠而不是门极电阻,不要用反向二极管,使用解调母线电容。

在脉冲波的上升沿和下降沿会产生过冲与振荡,形成电磁干扰噪声源

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svs101
LV.8
29
2023-04-20 17:10
@dbg_ux
GaN超越硅,可实现更快速开关、更紧凑的尺寸、更高功率密度及更高的电源转换能效。

PI的GaN技术芯片,可以将COSS的大幅减小,有了更大的灵活性,可以针对损耗优化开关频率。

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2023-04-24 22:07

针对超高频电路设计,GaN需要考虑屏蔽罩设计吗?

 

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dy-StTIVH1p
LV.7
31
2023-04-24 22:19

氮化镓驱动相比一般的硅基驱动有什么优点和缺点

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