氮化鎵功率晶體管應用技術研究.pdf

1、硅（Si）功率器件發(fā)展至今已接近其性能極限，難以滿足開關電源高頻、高效率、高功率密度的需求。氮化鎵（GaN）功率晶體管作為寬禁帶半導體材料的典型代表，因其開關速度快、寄生參數小、電氣參數優(yōu)越而受到廣泛關注。近年來多家半導體廠商已相繼推出GaN器件，因此，開展氮化鎵功率晶體管的應用研究工作顯得十分迫切。
　　本文首先分析了低壓和高壓GaN功率晶體管的性能優(yōu)勢與不足。低壓增強型GaN晶體管體積小、寄生參數小等優(yōu)勢適宜高頻工作；但其反向

2、導通壓降高、驅動電壓范圍窄。高壓耗盡型GaN晶體管驅動技術簡單，反向恢復特性優(yōu)異，但其難以實現真正意義的ZVS，這一定程度限制了工作頻率的提高。在特性分析的基礎上，針對低壓GaN晶體管反向導通壓降高、驅動電壓范圍窄的不足，提出一種適用于低壓GaN晶體管的改進型三電平驅動方式，該方式通過合理設置死區(qū)時間并利用假性開通原理，減小了反向導通損耗、抑制了驅動電壓的振蕩。一臺12V輸入、1.2V/20A輸出、1MHz開關頻率的原理樣機驗證了所提方