兩種GaN驅動方案的比較：“分立“還是”集成”
? GaN Systems的方案: EZDrive電路
? EZDrive實驗驗證

使用標準電路控制/驅動芯片驅動GaN器件

? 帶驅動的控制芯片輸出12V驅動電壓
? GaN器件需要+6V門極電壓開通
? 需要額外的Vgs 電平轉換

兩種GaN驅動的解決方案: 集成 或 分立？

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氮化鎵系統 (GaN Systems) E-HEMTs 的EZDriveTM方案
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氮化鎵系統 (GaN Systems) E-HEMTs 的EZDrive?方案總結

一、背景介紹

GaN Systems提出了EZDrive?電路方案，旨在經濟簡便地使用帶驅動的標準MOSFET控制芯片來實現GaN器件的驅動。

二、GaN驅動方案比較：“分立”與“集成”

• ?分立方案?：使用標準的控制/驅動芯片，但需要額外的電平轉換電路將12V/0V轉換為+6V/-6V以適配GaN器件。此方案提供了更高的設計靈活性，有利于EMI和效率的優化。
• ?集成方案?：將驅動電路和線性穩壓電路集成在控制芯片上。雖然簡化了電路設計，但增加了成本和復雜度，且設計靈活性受限。

三、GaN Systems的EZDrive電路方案

• ?核心功能?：EZDrive電路由四個元器件構成電平轉換電路，使12V驅動芯片能夠驅動+6V開通的GaN器件。開通關斷速率可由外部門電阻Rg控制，以減少EMI。
• ?應用優勢?：
  • 可應用于任何功率等級、頻率以及標準控制/驅動芯片。
  • 支持具有單、雙或上管/下管驅動的控制芯片。
  • 提供了Kelvin source引腳選項，可降低電源回路和門極回路的耦合效應，實現可預測、高效的開關。

四、EZDrive電路的應用實例

• ?反激電路?：使用NCP1342和NCP1250等控制芯片，提供了元器件的推薦值，并可選效率和EMI優化電路。
• ?半橋電路?：使用NCP1399和NCP13992等控制芯片，同樣提供了元器件的推薦值及可選優化電路。
• ?升壓PFC電路?：使用NCP1616、NCP1615和L6562A等控制芯片，提供了詳細的電路設計和布線原則。

五、實驗驗證

• ?反激拓撲?：實驗波形顯示，在所有運行情況下均無VGS過壓、欠壓，且運行溫度較低。
• ?半橋LLC拓撲?：實驗波形同樣顯示無VGS和VDS過壓、欠壓，且溫度分布合理。
• ?升壓PFC拓撲?：實驗驗證了在不同輸入電壓和負載條件下的穩定性和效率，PF值高達0.99。

六、總結

GaN Systems的EZDrive電路方案為GaN器件的驅動提供了一種經濟簡便的解決方案。通過標準的MOSFET控制芯片即可實現驅動，降低了成本和復雜度，同時提供了較高的設計靈活性和性能優化空間。該方案在反激電路、半橋電路和升壓PFC電路等應用中均表現出色，具有廣泛的應用前景。