源极引线在开关过程中对栅源电压的影响分析

陈之勃

源极引线在开关过程中对栅源电压的影响分析

陈之勃

（辽宁工业大学 电子与信息工程学院，辽宁 锦州 121001）

分析了氮化镓FET的栅极动态参数，并与硅MOSFET加以对比。分析了栅极驱动电路等效电路及电路模型，分析了驱动回路寄生电感应对驱动回路阻尼比的影响。分析了阻尼比与寄生电感、寄生电容、栅极串联电阻的关系。为了获得合适的阻尼比需要尽可能低的寄生电感，适当增加串联电阻，可以获得“无”超调量的驱动响应。简述了米勒效应会导致栅极电压振铃以及可能形成的误导通，通过施加栅极负偏置电压可以消除，也可以采用零电压开通消除米勒效应，SPWM变换器只能采用硬开关工作模式。

氮化镓FET；寄生电感；寄生电容；阻尼

氮化镓FET的高电子迁移率，极低的寄生电容使得功率变换器的频率得到有效的提高，有效地减小了功率变换器、无源元件的体积。

氮化镓FET的极低寄生电容使得驱动电路变得简单、容易。然而，随着开关速度的提升，驱动线路的寄生电感产生的感生电势对氮化镓栅极将产生不可忽视的影响。

由于极低的栅极寄生电容使得栅极驱动回路的阻尼因数过小引起栅极电压过冲甚至超过栅极极限电压而烧毁；米勒效应将引起开通过程和关断过程的振铃，导致开通过程出现反复的开通-再关断，关断过程出现反复的关断-再开通的现象，可能引起瞬态共同导通烧毁氮化镓FET。

1 氮化镓FET动态参数

以650V/7.5A的GS65502B为例，输入电容65 pF，米勒电容0.5 pF，栅极电荷Qg1.5nC、Qgd0.4nC。……