Erster Treiberbaustein speziell für GaN-FETs ausgelegt

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Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Die wichtigsten Merkmale von GaN-Treibern

Grundsätzlich unterscheidet sich ein Gatetreiber für diese neue Kategorie von Bauelementen nicht wesentlich von einem konventionellen MOSFET-Treiber. In beiden Fällen handelt es sich hauptsächlich um einen Leistungsverstärker, der als Schnittstelle zwischen Controller mit geringer Ausgangsleistung (der ein PWM-Logiksignal zur Verfügung stellt) und dem Leistungsschalter dient. Als weitere Eigenschaften können einzelne oder doppelte Eingänge sowie eine automatische Totzeit-Kontrolle hinzukommen.

Der Gatetreiber hat hauptsächlich zwei Aufgaben zu übernehmen: einerseits muss er hinreichend Spannung bereitstellen, um den Schalter mit niedriger Impedanz und hoher Stromstärke anzusteuern, andererseits muss er das Signal mit korrektem Timing und der nötigen Genauigkeit an die low- und high-seitigen Puffer geben.

Hinsichtlich dieser beiden Aspekte sollte ein auf GaN spezialisierter Treiber Eigenschaften mitbringen, die speziell darauf zielen, Überlastungen zu vermeiden und die Schalterlebensdauer zu erhöhen. GaN stellt zur Wahrung der Zuverlässigkeit ganz spezielle elektrische Anforderungen, die sich von jenen konventioneller MOSFETs erheblich unterscheiden.

Hohe Stromfestigkeit und DC-Bias

Die Fähigkeit als Quelle und Senke für hohe Ströme zu fungieren ist die wichtigste Eigenschaft eines MOSFET-Treibers, denn sie sorgt für ein schnelles Laden und Entladen der Miller-Kapazität des Leistungsschalters und für dementsprechend rasche Zustandswechsel, was die Schaltverluste im Wandler verringert.

In dieser Hinsicht ist der GaN-Treiber nicht anders: ein hoher Spitzenstrom und ein niederohmiger Ausgang sind hier ebenfalls entscheidende Eigenschaften. Auch wenn die aus der Gateladung resultierenden Verluste deutlich niedriger sind, sind die Miller-Kapazitäten dennoch vorhanden. Sie verringern sich außerdem nicht in gleichem Ausmaß und rufen Verluste hervor, die sich nur durch eine hohe Kommutierungsgeschwindigkeit minimieren lassen.

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