驱动并联氮化镓场效应晶体管的方法及注意事项

  栅极驱动器是连接到场效应晶体管的最重要电路,其功用是可靠地导通及关断场效应晶体管。我们已经讨论过,它能否发挥最高性能还看版图。如果切入并联了的场效应晶体管,情况会变得更复杂及需要注意的事项将更多。
 
  设计工程师可选择在并联开关给每个场效应晶体管提供一个专有栅极驱动器。这是为减少因版图所引致器件之间的源极电感最有效的方法,可是这个方法也有很多坏处,包括:
  ·增加栅极驱动器的成本。这个成本可以很大,因为基于氮化镓器件的转换器的尺寸小、及功率值相对较低;及
  ·每个栅极驱动器之间具独有传输延迟和脉宽失真,是以开关的场效应晶体管不会同时导通或关断。解决方法可以是在电路中加入精确的死区时间,在这些情况下大部分需要昂贵的人手调教,从而选用这个方法很明显会增加成本。
 
  所以我们提议一个具成本效益以驱动并联场效应晶体管的方法:在每一个开关使用单个栅极驱动器。这个驱动器需要具输出电流值来驱动额外的多个场效应晶体管。
在并联开关每一个氮化镓场效应晶体管共用的栅极电阻 
图1 在并联开关每一个氮化镓场效应晶体管共用的栅极电阻。
 
  这个驱动器也需要在位于最近开关的位置上,确保最小栅极传输线电感,开关才得以发挥它的最高性能。实际的限制包括增加栅极导通及关断电阻器,这些电阻器的尺寸跟栅极驱动器及氮化镓场效应晶体管一样;它们也增加柵极传线电感,所以只应该使用一个电阻器,如图1所示。我们将在后面的版图文章中解释,如果每一个开关使用专有的栅极电阻器,对于版图来说是不切实际的,因为转换器要可靠地发挥其性能是不可能容忍这个总栅极电感值。

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