您已了解GaN晶體管出色的性能，您很興奮。樣品總算來(lái)到，您將它們放入板中。您打開(kāi)電源，施加負(fù)載，結(jié)果……性能并沒(méi)有比以前更好。更糟糕的是，遇到了以前不存在的開(kāi)關(guān)問(wèn)題。這些晶體管不好。真遺憾。為何出現(xiàn)這種情況？有沒(méi)有可能遺漏了什么？ 20多年來(lái)，硅功率MOSFET已在開(kāi)關(guān)電源中占據(jù)主導(dǎo)地位。在這些應(yīng)用中，采用以前的雙極晶體管技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速和降低與頻率相對(duì)的功耗。隨著時(shí)間的推移，功率MOSFET已改進(jìn)，漸漸接近一個(gè)理想開(kāi)關(guān)的性能。但是，如果終端應(yīng)用要充分利用其優(yōu)勢(shì)，還必須理解這些晶體管獨(dú)特的非理想特性。隨著功率MOSFET開(kāi)關(guān)速度提升及硅技術(shù)的進(jìn)步，電路設(shè)計(jì)人員已被迫對(duì)元件位置和電路板布署作出更慎重的決定，以提升能效，同時(shí)管理寄生元件以控制噪聲和干擾。 GaN晶體管代表朝理想開(kāi)關(guān)發(fā)展的下一步，并在若干方面提供了飛躍的性能。元件布署和寄生元件控制帶來(lái)的挑戰(zhàn)如往常遵循相同的原則，不過(guò)現(xiàn)在更為顯著，因而提高了對(duì)電路布署的基本要求，比起支持慢速功率MOSFET的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在需要的驅(qū)動(dòng)和電源回路設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格。在這方面，客戶若嘗試將GaN功率晶體管放入現(xiàn)有的為硅功率MOSFET設(shè)計(jì)的電路中，往往會(huì)失望，他們會(huì)遇到問(wèn)題，或至少看不到所期望的性能上的提升。為了從GaN晶體管的應(yīng)用獲得充分的優(yōu)勢(shì)，有必要設(shè)計(jì)以它為中心的系統(tǒng)，而不是認(rèn)為系統(tǒng)開(kāi)關(guān)可有可無(wú)。利用GaN晶體管優(yōu)勢(shì)的假設(shè)是設(shè)計(jì)人員選擇了善用其優(yōu)勢(shì)的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法。 GaN功率晶體管和硅功率MOSFET之間的一些關(guān)鍵差異如表1所示，表中對(duì)比了第一代GaN元件及新一代硅MOSFET。