兩種GaN驅(qū)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(biāo)準(zhǔn)電路控制/驅(qū)動芯片驅(qū)動GaN器件

? 帶驅(qū)動的控制芯片輸出12V驅(qū)動電壓
? GaN器件需要+6V門極電壓開通
? 需要額外的Vgs 電平轉(zhuǎn)換

兩種GaN驅(qū)動的解決方案: 集成 或 分立？

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

一、背景介紹

GaN Systems提出了EZDrive?電路方案，旨在經(jīng)濟(jì)簡便地使用帶驅(qū)動的標(biāo)準(zhǔn)MOSFET控制芯片來實現(xiàn)GaN器件的驅(qū)動。

二、GaN驅(qū)動方案比較：“分立”與“集成”

• ?分立方案?：使用標(biāo)準(zhǔn)的控制/驅(qū)動芯片，但需要額外的電平轉(zhuǎn)換電路將12V/0V轉(zhuǎn)換為+6V/-6V以適配GaN器件。此方案提供了更高的設(shè)計靈活性，有利于EMI和效率的優(yōu)化。
• ?集成方案?：將驅(qū)動電路和線性穩(wěn)壓電路集成在控制芯片上。雖然簡化了電路設(shè)計，但增加了成本和復(fù)雜度，且設(shè)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(gòu)成電平轉(zhuǎn)換電路，使12V驅(qū)動芯片能夠驅(qū)動+6V開通的GaN器件。開通關(guān)斷速率可由外部門電阻Rg控制，以減少EMI。
• ?應(yīng)用優(yōu)勢?：
  • 可應(yīng)用于任何功率等級、頻率以及標(biāo)準(zhǔn)控制/驅(qū)動芯片。
  • 支持具有單、雙或上管/下管驅(qū)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(yīng)，實現(xiàn)可預(yù)測、高效的開關(guān)。

四、EZDrive電路的應(yīng)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(yōu)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(yōu)化電路。
• ?升壓PFC電路?：使用NCP1616、NCP1615和L6562A等控制芯片，提供了詳細(xì)的電路設(shè)計和布線原則。

五、實驗驗證

• ?反激拓?fù)?/strong>?：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?fù)?/strong>?：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?fù)?/strong>?：實驗驗證了在不同輸入電壓和負(fù)載條件下的穩(wěn)定性和效率，PF值高達(dá)0.99。

六、總結(jié)

GaN Systems的EZDrive電路方案為GaN器件的驅(qū)動提供了一種經(jīng)濟(jì)簡便的解決方案。通過標(biāo)準(zhǔn)的MOSFET控制芯片即可實現(xiàn)驅(qū)動，降低了成本和復(fù)雜度，同時提供了較高的設(shè)計靈活性和性能優(yōu)化空間。該方案在反激電路、半橋電路和升壓PFC電路等應(yīng)用中均表現(xiàn)出色，具有廣泛的應(yīng)用前景。