在標準的自舉電路中,高側驅動器是由自舉電容(CBOOT)與二極體(DBOOT) 供電的。當高側開關關閉時,開關節點(switch node)會被拉到低電位。而在矽基 MOSFET 中,開關節點的電壓會受到矽基 FET 內部體二極體的限制,維持在比地電位低約 1 V 的水平。
相較之下,GaN FET 內部不含矽基體二極體。取而代之的是,當 GaN FET 處於反向導通狀態時,其表現類似於內部體二極體(此時電壓約為 -2 V 至 -3 V)。這個更負的開關節點電壓會加到自舉電容的電壓上,使高側柵極驅動電壓被過度充電,進而可能導致:
- 過高的柵極‑源極電壓
- GaN 元件受損的風險
- 柵極驅動動作錯誤或不穩定
為避免上述問題,可使用 智慧型開關(smart switch) 來防止驅動器過度充電,而無需額外的箝位二極體。這種主動開關會在低側閘極(BOT gate) 開啟後隨即導通,從而實現受控的高階閘極驅動電壓輸出,且該電壓不再受限於體二極體的壓降。
在延長死區時間(dead time)的情況下,這些控制器也能容忍開關節點上的負向電壓尖峰。
DC DC 切換式控制器 | 電源管理 (PMIC) | 電子元件經銷商 DigiKey
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