2 用於高功率密度轉換的整合式 GaN

矽金屬氧化物半導體場效電晶體 (MOSFET) 技術因其普及性與經過實證的性能，成為電源轉換器設計的基礎。然而，隨著轉換器功率位準和功率密度需求持續增加，傳統矽基方案在切換損耗和封裝寄生效應方面所面臨的挑戰也日益嚴峻。整合式 GaN 功率 IC 將高速 GaN 功率 FET、閘極驅動器以及控制電路結合在單一封裝中，並減少寄生電感同時簡化轉換器實作，藉此克服這些限制。GaN 更優異的切換能力也能在更高的切換頻率下運作，可縮減磁性和電容元件所需的尺寸，同時加快控制迴路的響應速度。

減少 GaN 功率 FET 和整合式閘極驅動器之間的寄生電感，也可改善切換暫態的控制，減少不必要的振鈴和相關切換損耗。這種改善後的切換行為有助於減少電磁干擾 (EMI)；這對於在高迴轉率下運作的高密度電源轉換器來說是一項重要考量 [1]。

本文中的四相轉換器設計採用 TI LMG708B0 整合式 GaN 功率多晶片模組 (MCM) IC，可支援 48V 至 12V 降壓轉換的效率和功率密度需求。