2 用于高功率密度转换的集成 GaN

硅金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 技术因其可用性和经过验证的性能，一直是功率转换器设计的基础。然而，随着转换器功率水平和功率密度要求不断提高，传统的硅基实现在开关损耗和封装寄生参数方面面临着日益严峻的挑战。集成 GaN 功率 IC 通过将高速 GaN 功率 FET、栅极驱动器和控制电路组合在单个封装内，解决了这些限制，在降低寄生电感的同时简化了转换器实现。GaN 更高的开关能力还支持在更高的开关频率下工作，从而可以减小所需的磁性元件和电容元件尺寸，同时实现更快的控制环路响应。

降低 GaN 功率 FET 与集成栅极驱动器之间的寄生电感还能改善对开关转换的控制，减少不必要的振铃及相关开关损耗。这种改善的开关行为有助于降低电磁干扰 (EMI)，这是在高压摆率下工作的高密度功率转换器的一个重要考量 [1]。

本文介绍的四相转换器设计使用 TI LMG708B0 集成 GaN 功率多芯片模块 (MCM) IC，以满足 48V 转 12V 降压转换的效率和功率密度要求。