绝缘栅

实现集成低侧GaNFET的DCDC变换

发布时间:2023/7/25 17:08:08   
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在HD应用指南1中,我们介绍了超高速GaNFET驱动器作为激光二极管开关器件驱动的应用,除应用于激光雷达发射端外,超高速GaNFET驱动器同样可以应用于集成低侧GaNFET的DC-DC变换器。

高速GaNFET驱动器应用于DC-DC变换器

DC-DC指直流转直流电源(DC:DirectCurrent)。DC-DC变换器的主要功能是进行输入输出电压的转换,不同的应用场景使用的电压不同,汽车电子常使用12V、24V,工业控制常使用24V、36V、48V,消费电子多为24V以下;模拟电路常使用5V、15V,数字电路常使用3.3V,电路常用电压与工艺所能承受的最大源漏电压相关。在实际的电路设计过程中,不同的器件可能会有不同的电压范围要求,DC-DC变换器被广泛运用于通信系统、工业控制、汽车电子、航空航天等领域中,有效简化电源电路设计,提升电路性能。

DC-DC变换器和LDO线性稳压器是最为常见的两种电源管理芯片,相比于LDO线性稳压器,DC-DC变换器成本高、输出纹波较大但效率高、输入/输出电压范围广。LDO线性稳压器只能降压,DC-DC变换器除降压外还可以升压与反向。LDO线性稳压器外围电路少,通常只需要数个旁路电容,设计应用较为简单;DC-DC变换器则电路设计较为复杂,外围器件包括输出/输出电容、反馈电容、反馈电阻、电感等。从硅(Si)、碳化硅(SiC)到氮化镓(GaN)MOSFET、绝缘栅双极型晶体管(IGBT),电源芯片始终追求功率密度最高的半导体材料作为自身的功率器件,选择合适的栅极驱动器,则是发挥电源芯片功能与效率的关键。

图1升压型DC-DC电路原理示意图

使用栅极驱动器作为DC-DC变换器的开关器件有数个需要

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