氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管與硅功率器件比拼之包絡(luò)跟蹤

電感損耗

兩個(gè)轉(zhuǎn)換器的效率結(jié)果如圖5所示，這包括兩個(gè)案例中約為100 mW的驅(qū)動(dòng)器損耗。EPC9002 開發(fā)板的初始熱性能結(jié)果顯示PCB過熱，這是由于所選輸出電感器的損耗進(jìn)入了PCB導(dǎo)致的。因此，可通過提高電感器與電路板的距離來降低電路板的溫度。滿載時(shí)的峰值電感溫度可達(dá)90℃?？梢酝ㄟ^計(jì)算滿載功率損失、PCB溫度和估計(jì)元件損耗來估計(jì)結(jié)溫和熱功率流。熱性能圖像和等效熱網(wǎng)絡(luò)圖見圖7、圖8。

圖3：修改后的EPC9006和EPC9002開發(fā)板實(shí)驗(yàn)裝置圖。

圖4：實(shí)驗(yàn)板展示，標(biāo)準(zhǔn)及修改后的EPC9002/6開發(fā)板。

圖5：EPC9006及EPC9002演示板工作在輸入電壓為45V，輸出電壓為22V時(shí)的結(jié)果。

圖6：滿載輸出時(shí)的PCB的溫度熱性能圖像。

圖7：在132 W測(cè)試條件下，使用EPC9006開發(fā)板所估計(jì)熱性能的圖形。

圖8：在330 W測(cè)試條件下，使用EPC9002開發(fā)板所估計(jì)熱性能的圖行。

總結(jié)

以上的結(jié)果并沒有經(jīng)過優(yōu)化，因此未來還可以再進(jìn)一步改善。我們建議在效率方面有3個(gè)可改善的地方：

1）改善可選電感。

2）改善熱設(shè)計(jì)------使用更薄的熱界面材料層、更厚的PCB銅和安裝在低熱阻散熱器上的多相位方法。

3）通過減小低側(cè)器件體積來降低峰值器件溫度，從而減少高側(cè)QOSS損耗。

但是，結(jié)果展示為高功率包絡(luò)跟蹤應(yīng)用構(gòu)建一個(gè)使用氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管降壓轉(zhuǎn)換器(如基站)是可行的。實(shí)際的功率電平和相位數(shù)要求取決于具體應(yīng)用的功率電平和帶寬要求。1MHz時(shí)可以實(shí)現(xiàn)97%以上的效率，4MHz時(shí)可以實(shí)現(xiàn)94%以上的效率。