GaN MOS驱动.pdf

简介：
本文件探讨了GaN（氮化镓）MOS（金属氧化物半导体）器件的驱动技术，深入分析其工作原理、性能优势及应用前景。 GaN（氮化镓）技术在电力电子领域迅速崛起，并因其高效、高速以及高功率密度的特点，在电源转换、电动汽车充电及数据中心供电等多个应用中得到广泛应用。然而，与传统的MOSFET相比，GaN器件的驱动方式有所不同，特别是在专用驱动芯片的设计上。 例如Infineon公司的GaN EiceDRIVER™产品家族就是为高电压增强模式下的GaN HEMT设计的专业驱动IC。这些驱动集成电路具备以下关键特性： 1. 低阻抗：该系列提供源极电阻0.85 Ω和漏极电阻0.35 Ω，有助于实现快速响应、减少功耗并提升开关效率。 2. 可编程门电流：在稳态“开”状态下，可调节门电流至典型值10mA以确保GaN器件稳定工作。 3. 负栅极电压设置功能：为了防止意外开启，能够设定负栅极电压来避免不必要的导通现象发生。 4. 单输出电源电压设计：通常为8V且可以浮动供电，满足不同应用场景需求。 5. 开关行为独立于占空比控制：通过配置两种“关闭”电平值实现开关速度与工作周期无关性，增强系统性能的稳定性。 6. 快速传播延迟时间：37ns的输入输出延时加上优秀的稳定度（+7-6 ns），保证了高速切换操作下的精确调控能力。 7. 差分信号处理机制：无论何种状况下都能确保负栅极驱动电压，增加系统的鲁棒性。 8. 高共模瞬态抗扰度(CMTI)：超过200 Vns的性能表现，在高频噪声环境下仍能保持稳定工作状态。 9. 核心无变压器（CT）技术隔离设计：实现了输入输出之间的电气绝缘效果，提高了使用安全性。 10. 多种封装选项：包括适用于不同电压等级(1.5kV和6kV)及尺寸需求的型号如1EDF5673K、1EDF5673F以及1EDS5663H。 Infineon公司的GaN EiceDRIVER™系列解决了传统RC耦合门驱动器存在的问题，例如开关动态特性受占空比影响及特定情况下无法提供负栅极电压等。该驱动芯片的创新设计包括零“关闭”电平和差分架构布局，确保了GaN器件在各种应用场景下的高效、安全与可靠性运行，并进一步推动了氮化镓技术在高功率应用领域的广泛采用和发展潜力。