1. 前言

眾所周知，GaN 功率器件具有傳統功率器件無可比擬的性能優勢，如大幅提升的開關速度和顯著降低的開關損耗，從而提供更優的整體效率，這使得GaN器件在高頻、高效率的應用中展現出明顯優勢。我們的應用指導將幫助客戶更好地使用云鎵的 GaN 器件，更大限度去挖掘云鎵的 GaN 器件的能力。本次發布云鎵應用手冊第五彈:GaN FET SPICE model & simulation，讓我們的客戶更好地利用仿真軟件設計系統。

2. 基本介紹

云鎵針對公司自主研發的 GaN 產品，可以提供 L1 和 L2 模型。

L1 模型只包含器件的基本行為級特性，可以實現快速仿真以及較好的收斂性。客戶還可以通過在 SPICE 仿真軟件中，設定固定結溫 Tj 來快速評估器件的變溫行為。

L2 模型在 L1 的基礎上，額外增加了 RC 熱阻網絡以及雜散電感。使用 L2 模型，客戶可以評估由于功耗產生的自熱效應對于系統的影響。使用 L2 模型，可以有效地評估器件的系統級表現（溫升，熱響應，效率等）。

如下是云鎵 SPICE model 使用的子電路模型以及熱阻 RC 網絡，詳細介紹可以登錄云鎵官網下載模型介紹文檔。

3. 仿真實例

本應用指導以 GaN switching loss 作為實例講解。使用云鎵 650V/30mR TOLL 器件 CG65030TAD (典型內阻 25mR)，以半橋電路作為簡單演示。示例中包含了電路設計中的雜散電感因素。

400V/30A 開關條件下的仿真波形以及開關瞬態的放大波形圖如下：

在 LT-SPICE 仿真軟件中，客戶可以對開關瞬態波形進行積分，從而得到 Eon 和 Eoff 等損耗參數，如下所示：

客戶也可以改變雙脈沖電路參數，得到不同負載電流下器件的開關損耗，如下示例所示：