常见问题

eGaN® FET特性

宜普公司的增强型晶体管如何与功率MOSFET器件比较?

宜普公司的增强型氮化镓场效应晶体管 (eGaN® FET)与硅功率MOSFET器件十分相似,只是前者的性能高很多!如果您知道如何使用功率MOSFET器件,转用具更高效率、更快开关速度及更高功率密度的氮化镓场效应晶体管将会非常容易。关于二者的性能比较,请参看“如何使用氮化镓第一章:导论–材料比较”播客。

宜普公司eGaN器件在栅极输入端的电流极限是多少?

栅极的限制参数是电压。工程师设计时要十分小心,不要超过数据手册上列出的绝对最大电压额定值。为帮助工程师轻易避过这个问题,氮化镓场效应晶体管含多个集成电路,可控制最大电压之同时具高速驱动性能。关于最新可选驱动集成电路,请访问http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGaN驱动器.aspx。我们也建议使用高效版图,把过冲减至最少。关于版图的详情,请参看 “如何使用氮化镓第六章:基本设计--版图”博客。

在我的高性能功率转换电路中如何设计氮化镓场效应晶体管的电路版图?

由于氮化镓场效应晶体管具快速开关性能,设计工程师必需十分小心设计具最低寄生电感的电路版图。宜普公司开发了最优版图技术,可参考白皮书“采用氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)实现印刷电路板的最优版图” 及参看 “如何使用氮化镓第六章:基本设计--版图”博客。

氮化镓有体二极管吗?如果有的话,在前向压降和反向恢复两个特性方面与硅MOSFET相比如何?

氮化镓场效应晶体管没有硅场效应晶体管的寄生体二极管,但可以通过不同机制来实现反向传导。在氮化镓器件传导时只涉及多数载流子,因此没有反向恢复。内部二极管的前向电压高于硅基场效应晶体管的二极管的前向压降,因此应把死区时间或二极管传导时间减至最少才能实现最大效率。总的来说,氮化镓场效应晶体管的体二极管就像肖特基二极管般工作,只是它具有较高的正向压降。如欲了解在这种模式下更详细的工作原理,请参考“氮化镓晶体管的基本原理” 应用手册或参看“如何使用氮化镓第一章:导论–器件的材料比较”播客及“如何使用氮化镓第二章:导论- 器件的性能特性”播客。

如果栅极被驱动至负电压,“体二极管”的前向压降的变化将会如何?

eGaN器件的“体二极管”压降是典型的栅极阈值电压。施加到栅极上的负电压将增加二极管的“Vf”压降——因此如果您计划使用反向传导特性,我们不会推荐施加负栅极电压。

与硅MOSFET器件不同的是,无需等待惯常的死区时间。换句话说,因为断开时间低于10ns(典型值),因此无需在开启沟道之前、在相同方向的其它器件关闭之后等待40至60ns。就像任何使用同步场效应晶体管的应用一样,二极管的导电率需要保持在最小值,详情请参看“优化死区时间以实现最高效率”白皮书。

如何测试宜普公司的增强型氮化镓场效应晶体管?

宜普公司的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)跟硅功率MOSFET器件非常相似。然而,在对这些高性能器件进行电气测试之前必须明白一些关键差异。欲获取宜普公司的氮化镓场效应晶体管的测试与表征的相关指南,请访问 http://epc-co.com/epc/documents/product-training/Characterization_guide.pdf.

扩展应用的温度范围是多少?

宜普公司的40 V无铅氮化镓场效应晶体管(EPC2014及EPC2015)的额定温度是150℃。100 V (EPC2001 及EPC2007) 和200 V(EPC2010 及EPC2012) 器件的额定温是125℃。氮化镓晶体管的工作温度一般能高达300℃。宜普公司一开始并没有把这些器件的额定温度定位到更高的温度,原因有两个: 第一,宜普公司器件使用无铅锡焊料以倒装芯片并利用LGA封装安装到印刷电路板上;第二是考虑到商用印刷电路板的表面最大可容温度一般不超过105℃。

栅极至源极阈值的温度特性是怎么样的?

栅极至源极阈值温度的特性基本上是不会随温度而变化的(请参看数据表的图九),因此可以避免在温度上升时发生断开问题,而由于传输特性曲线具正温度系数,可避免开关转换时及在线性电路中发生电流拥挤效应。

这些器件有雪崩额定值吗?

宜普公司的氮化镓场效应晶体管没有过压额定值。关于器件的一般规格及使用额定值,请下载器件的数据表

在哪里可以找到关于氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET)的热阻资料?

热阻是判断分立式功率器件性能的一个主要因素,可以从器件的热特性推导出用户的应用的最大功耗和最大电流。我们对传统硅MOSFET器件的热性能很了解,但要测量氮化镓场效应晶体管(eGaN® FET)的热性能则需要进一步解释。宜普公司的应用笔记刊载了研究氮化镓场效应晶体管的热阻测试方法和测量结果,详情请参考http://epc-co.com/epc/documents/product-training/Characterization_guide.pdf

关于热阻数据可以在各个产品的数据表找到,详情请浏览http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGan场效应晶体管.aspx 。关于热模型的资料,请参考http://epc-co.com/epc/cn/设计支持/器件模型.aspx

eGaN器件的理论温度极限是多少?

我们展示了氮化镓晶体管在高达300℃的温度下可成功地正常工作。关于宜普公司的产品的温度额定值可浏览 http://epc-co.com/epc/cn/产品/eGan场效应晶体管.aspx

宜普公司如何处理“米勒效应”?

由于这些器件的“米勒电容”(CGD)相当低,因此由“米勒效应” 所引起的开关损耗也很低。处理这些器件在dv/dt期间发生的“米勒效应”与处理MOSFET器件相同。在低压器件中,CGD和CGS之间的电容分压器足以保持器件处于断开状态。在更高电压,需要一个低阻抗切断路径,以便在高dV/dt情况下保持器件处于断开状态。宜普公司与集成电路公司共同开发驱动器集成电路,有效地在非常高dv/dt情况下控制器件处于打开及断开状态,从而易于驱动我们的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)。