雜談GaN技術

與電壓等級一起，RDS(ON) 是描述 Si MOSFET 以及 GaN FETs 的普遍參數。RDS(ON) 是技術平台中設備大小的良好指標，從而也是其成本的指標。然而，在大多數開關電源轉換器中，損耗是導通損耗和開關損耗的組合。因此，RDS(ON) 並不是不同技術平台之間甚至同一技術平台內部性能的可靠指標。 尤其是在設計師從 Si MOSFET 轉換到 GaN FETs 時，這一點尤為真實。

EPC 開發板提供在常見應用中評估 eGaN® FET 和 IC 的機會。例如，EPC9094 半橋開發板可以配置為降壓或升壓轉換器。EPC9094 具有新推出的 EPC2054 200 V 43 mOhm 最大 eGaN FET，封裝為 1.3 x 1.3 mm 2 x 2 針腳的 WLCSP。這個非常小的 FET 的極低 RDS(on) 值使其能夠支持從高壓供應的高電流負載。為了展示這種能力，我們將把 EPC9094 開發板修改為降壓轉換器。使用 140 V 的供應電源，Spice 模擬顯示 28 V 輸出在 2.5 A 將提供高達 90% 的效率。我們選擇了一個 Vishay IHLP-4040DZET330M11，33 uH，4.4 A，95 mOhm 最大，10.2 x 10.8 x 4 mm 的電感，這將在 500 kHz 下提供 40% 的漣波。輸出電容由四個 10 uF Y5V 50V 1210 陶瓷電容組成。模擬顯示，當切換頻率在 500 kHz 降至 375 kHz 之間變化時，漣波電流和總效率之間存在權衡。模擬還顯示，調整死區時間以允許從高到低的完全 ZVS 轉換最大化了降壓轉換器在輕負載下的效率性能。