ZHCY209 June 2024 DRV7308
GaN FET 導致的導通損耗與 GaN 的導通狀態電阻成正比,這一點與 MOSFET 類似。但對于 IGBT,導通損耗取決于拐點電壓和動態導通狀態電阻,這通常高于 GaN FET 或 MOSFET。
在開關損耗方面,與 MOSFET 和 IGBT 相比,GaN FET 的損耗要低得多,原因是:
圖 1 展示了在開關頻率為 20kHz、基于 GaN 的逆變器的相位節點電壓壓擺率限制為 5V/ns、環境溫度為 55°C 的情況下,基于 GaN、IGBT 和 MOSFET 的解決方案的逆變器效率理論比較。可以看到,GaN 解決方案可幫助將功率損耗至少降低一半。
圖 1 GaN、MOSFET 和 IGBT 解決方案的效率比較。圖 2 比較了德州儀器 (TI) DRV7308 三相 GaN 智能電源模塊 (IPM) 和峰值電流額定值為 5A 的 IGBT IPM 的效率。相應的值在以下條件下測得:電源電壓為 300VDC、開關頻率為 20kHz、環境溫度為 25°C、風扇電機電纜長度為 2m、提供 0.85A 的均方根繞組電流和 250W 的逆變器輸出功率。GaN IPM 的壓擺率配置為 5V/ns。
圖 2 250W 應用中 DRV7308 和 IGBT IPM 的效率比較。