導(dǎo)讀：

　　將GaN FET與它們的驅(qū)動器集成在一起可以改進(jìn)開關(guān)性能，并且能夠簡化基于GaN的功率級設(shè)計。

　　氮化鎵 （GaN） 晶體管的開關(guān)速度比硅MOSFET快很多，從而有可能實(shí)現(xiàn)更低的開關(guān)損耗。然而，當(dāng)壓擺率很高時，特定的封裝類型會限制GaN FET的開關(guān)性能。將GaN FET與驅(qū)動器集成在一個封裝內(nèi)可以減少寄生電感，并且優(yōu)化開關(guān)性能。集成驅(qū)動器還可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。

　　簡介

　　氮化鎵 （GaN） 晶體管的開關(guān)性能要優(yōu)于硅MOSFET，因?yàn)樵谕葘?dǎo)通電阻的情況下，氮化鎵 （GaN） 晶體管的終端電容較低，并避免了體二極管所導(dǎo)致的反向恢復(fù)損耗。正是由于這些特性，GaN FET可以實(shí)現(xiàn)更高的開關(guān)頻率，從而在保持合理開關(guān)損耗的同時，提升功率密度和瞬態(tài)性能。

　　傳統(tǒng)上，GaN器件被封裝為分立式器件，并由單獨(dú)的驅(qū)動器驅(qū)動，這是因?yàn)镚aN器件和驅(qū)動器基于不同的處理技術(shù)，并且可能來自不同的廠商。每個封裝將會有引入寄生電感的焊線和引線，如圖1a所示。當(dāng)以每納秒數(shù)十到幾百伏電壓的高壓擺率進(jìn)行切換時，這些寄生電感會導(dǎo)致開關(guān)損耗、振鈴和可靠性問題。

　　將GaN晶體管與其驅(qū)動器集成在一起（圖1b）可以消除共源電感，并且極大降低驅(qū)動器輸出與GaN柵極之間的電感，以及驅(qū)動器接地中的電感。在這篇文章中，我們將研究由封裝寄生效應(yīng)所引發(fā)的問題和限制。在一個集成封裝內(nèi)對這些寄生效應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化可以減少該問題，并且以高于100V/ns的高壓擺率實(shí)現(xiàn)出色的開關(guān)性能。

　　圖1. 由獨(dú)立封裝內(nèi)的驅(qū)動器驅(qū)動的GaN器件 （a）；一個集成GaN/驅(qū)動器封裝 （b）。

　　圖2. 用于仿真的半橋電路的簡化圖