如下圖所示,驅動回路主要由柵極驅動器、驅動電阻、回路寄生電感Lgate、輸入電容Ciss及GaN晶體管組成。在GaN器件開關過程中,驅動回路的總電阻大小會直接影響GaN器件在電路應用中的性能。若柵極電阻過小,柵極電壓Vgs容易過沖導致GaN失效,且振鈴若超過閾值電壓Vth導致誤導通增加導通損耗;柵極電阻過大雖然可以降低柵極電壓Vgs和振鈴,但是同時減緩漏極電流的轉換過程,也會增加導通損耗。因此減小寄生電感才是最優解。
那么優化驅動回路的措施有哪些呢?
第一,在布局中,盡可能讓驅動回路與功率回路分離,且驅動芯片要盡可能靠近GaN器件;
第二,驅動回路路徑盡可能小,同時電流路徑交疊流過頂層和內層以減小驅動回路面積使寄生電感最小化;
第三,驅動回路總電阻不能過大,以保證導通時間可以更短;也不能過小,以防誤導通。