用过GaN开关，其它硅开关简直弱爆了！

这是个有源钳位反激拓扑的例子(图2)，使用一个高边开关将换流变压器的漏感能量循环供应。与“缓冲”或硬齐纳钳位法相比，能效更高，EMI更好，漏波更干净，电路应用功耗低，在45W到150 W之间，典型的应用包括支持USB PD的手机和膝上型计算机的旅行适配器，以及嵌入式电源。

图2：GaN有源钳位反激转换器概览

图2显示安森美半导体的NCP51820专用GaN门极驱动器[1]及NCP1568[2]有源钳位反激控制器(细节省略)。该驱动器采用具有调节的+5.2V幅度的门极驱动器用于高边和低边最佳增强型GaN。其高边共模电压范围-3.5V到+650V，低边共模电压范围为-3.5至+3.5V，dv/dt抗扰度200 V/ns，采用了先进的结隔离技术。如果在低边器件源极有一个电流检测电阻器，低边驱动电平移位使开尔文连接更容易。驱动波形的上升和下降时间为1ns，最大传播延迟为50 ns，且高低边提供独立的源汲输出，以定制门极驱动边沿，达到最佳的EMI/能效折衷。在这种拓扑结构中，高低边驱动器不重叠，但具有不同的脉冲宽度，以实现由NCP1568器件控制的具漏极钳位和零电压开关的电源转换/调节。

在功率大于150 W的情况下，谐振式LLC转换器因能效高、开关电压应力有限而常被使用。该转换器的一个特点是驱动波形为50%的占空比，通过变频调节。因此，控制死区时间以保证不发生重叠至关重要。图3显示了NCP13992高性能LLC控制器的典型架构。这种设计可以在500 kHz的开关频率下工作，并且通常用于大功率游戏适配器和OLED电视、一体化电脑的嵌入式电源。

图3：基于GaN的LLC转换器概览

所示的安森美半导体NCP51820驱动器确保门极驱动不重叠，但这可视拓扑需要(如电流馈电转换器)而禁用。该器件还含一个使能输入和全面的保护，防止电源欠压和过温。它采用PQFN、4×4mm 的15引线封装，使短、低电感连接到GaN器件的门极。

在所有应用中，布板是成功的关键。图4显示了一个采用安森美半导体的NCP51820的示例布板，微型化并匹配门驱动回路。GaN器件和驱动器被置于PCB同侧，通过适当地使用接地/返回面来避免大电流通孔。

图4：GaN门极驱动电路的好的布板

对于GaN开关，需要仔细设计其门极驱动电路，以在实际应用中实现更高能效、功率密度及可靠性。此外，谨慎的布板，使用专用驱动器如安森美半导体的NCP51820，及针对高低边驱动器的一系列特性，确保GaN器件以最佳性能工作.............