如下圖所示,驅(qū)動回路主要由柵極驅(qū)動器、驅(qū)動電阻、回路寄生電感Lgate、輸入電容Ciss及GaN晶體管組成。在GaN器件開關(guān)過程中,驅(qū)動回路的總電阻大小會直接影響GaN器件在電路應(yīng)用中的性能。若柵極電阻過小,柵極電壓Vgs容易過沖導(dǎo)致GaN失效,且振鈴若超過閾值電壓Vth導(dǎo)致誤導(dǎo)通增加導(dǎo)通損耗;柵極電阻過大雖然可以降低柵極電壓Vgs和振鈴,但是同時減緩漏極電流的轉(zhuǎn)換過程,也會增加導(dǎo)通損耗。因此減小寄生電感才是最優(yōu)解。
那么優(yōu)化驅(qū)動回路的措施有哪些呢?
第一,在布局中,盡可能讓驅(qū)動回路與功率回路分離,且驅(qū)動芯片要盡可能靠近GaN器件;
第二,驅(qū)動回路路徑盡可能小,同時電流路徑交疊流過頂層和內(nèi)層以減小驅(qū)動回路面積使寄生電感最小化;
第三,驅(qū)動回路總電阻不能過大,以保證導(dǎo)通時間可以更短;也不能過小,以防誤導(dǎo)通。