UC头条：GaN器件使用注意—GaN技术文档总结
一、GaN器件概述
二、器件的热设计
三、GaN器件的测量注意
六、GaN的spice模型使用
九、GaN元件的PCB布局
十、EZDrive电路
十二、门极驱动电路设计
一、GaN器件概述
1、工作原理类似于MOSFET，在栅极和源极之间电压超过开启电压的时候，加正压电流正向流动，加反压电流发现流动。若栅极和源极之间电压小于开启电压，加正压无正向电流，加反压有反向电流但反向压降较大（实验测量GS66508B有驱动时反向压降为500mV，无驱动电压时大于1V）；比MOS开关速度更快；无体二极管
点击加载图片
点击加载图片
2、寄生参数模型
可以通过改变RG控制开关速度；
典型值为1.5V；
最大额定值为-20/+10V；
点击加载图片
3、器件对比
点击加载图片
4、反向导通特性
点击加载图片
5、没有反向恢复
二、器件的热设计
1、温度越高导通电阻越大，所以需要控制温度来降低损耗
点击加载图片
2、顶部散热设计：散热材料选择——散热安装——散热绝缘
3、底部散热设计：
a、选择是否利用铝基板（热阻可降低五倍，但是只能单层板，且有寄生电感和电容）
点击加载图片
b、不采用铝基板，散热通孔设计：直径为0.3mm，外圈为0.64mm，不填充通孔；一般一个GaN器件需要64个以上的散热孔
c、采用铝基板
点击加载图片
4、不同芯片的热租不同；需要大功率的可考虑器件并联
5、可以利用spice来仿真温度变化过程
三、GaN器件的测量注意
1、由于开关速度高，测量方法不对会引入寄生参数
2、示波器应该按照下图来使用，避免长线干扰造成振铃和过冲
点击加载图片
2、电流测量方法
点击加载图片
3、测量系统的带宽一定要足够
点击加载图片
六、GaN的spice模型使用
1、GaN System提供了LTspice和Pspice模型，L3等级的模型可以进行热仿真。在进行热仿真的时候，只需要测量T1端的电压即可得到温度。对于GS66508B的仿真模型来说，TC连接电压源可设置仿真温度，TJ测量可以得到芯片温度
点击加载图片
点击加载图片
2、导入Pspice模型到cadence中：
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
3、Pspice仿真设置：为了更好的收敛，修改VNTOL到10uV，修改ABSTOL到1.0nA，步骤如下：
点击加载图片
点击加载图片
4、LTspice导入器件
点击加载图片
九、GaN元件的PCB布局
1、寄生电感会导致较高的过冲电压、震荡和EMI问题
2、PCB LAYout步骤
步骤1：确定原理图并确定每个关键电压的构成
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
步骤2：根据设计优先级和电流方向放置组件
将组件尽可能近的放置——根据当前电流方向依次设计组件——如果在最小环所有回路方面有冲突，参考上面的优先级
步骤3：以最佳方式连接组件，通过磁通消除技术减低寄生电感
十、EZDrive电路
十二、门极驱动电路设计
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
其他的驱动电路请见GN012技术文档
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片
点击加载图片