传统的电源供应器金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅极双极晶体管(IGBT)只有在牺牲效率、外形尺寸和散热的前提下才能把功率密度做的更高。而GaN更优的开关能力可以使其用更少的器件更有效地转换更高水平的功率。
因为用GaN材料制成的功率器件GaN FET具有低的击穿电压、低的阈值电压、低的栅极电荷Qg,其开关频率高,导通电阻小。所设计的产品更容易实现小尺寸、低损耗。
但是GaN FET也有缺点,在高频应用场合表现比较明显,比如其对寄生参数极其敏感,高频使用时极易使栅极电压产生振荡,引起栅极过电压,导致器件工作不稳定,甚至不安全。因此相较于传统的Si基半导体器件的驱动电路,GaN FET的驱动设计要求更为严苛。
如下图,功率氮化镓场效应晶体管具备极低的Qrr和非常快速的开关转换,开关损耗更低,效率更高。
基于PI的氮化镓InnoSwitch系列器件所开发产品在效率体积方面就很有优势,得到了广泛的商用。