В устройствах компании Wolfspeed GaN на SiC HEMT (транзистор с высокой подвижностью электронов) необходимо внимательно следить за импульсами как на затворе, так и на стоке устройства. Wolfspeed GaN на SiC HEMT являются устройствами, работающими в режиме обеднения, что означает, что на затвор нужно подать отрицательное напряжение (например, -5В), чтобы выключить транзистор. Подача напряжения стока в 0В на затвор приведет к катастрофическому повреждению устройства.
Основная проблема импульса стока – высокий ток на стороне стока и время переключения, которое может быть достигнуто. В данном материале исследуется схема, которая была использована для достижения времени включения 1,9 мкс для мощного устройства (пиковый 20А) с использованием импульсов стока.
2. СХЕМА ИМПУЛЬСА СТОКА
Для подачи напряжения, необходимого на стоке устройства, используется конфигурация переключателя нагрузки, состоящая из двух основных элементов: проходного транзистора и блока управления включение/выключение, что показано на Рис.1.
Самый распространенный проходной транзистор — это MOSFET (либо N-канальный, либо P-канальный), который передает напряжение на определенную нагрузку, когда транзистор включен.
Выбор Р-канала или N-канала для переключателя нагрузки зависит от конкретных потребностей устройства. При выборе Р-канального MOSFET в схеме переключателя нагрузки (как на Рис.1) исток напрямую подключается к напряжению на входе, а сток подключается к нагрузке. Чтобы включить переключатель с Р-каналом напряжение исток-затвор Vg должно быть выше порогового напряжения.
Следовательно:
Vin ≥ Vg + Vth (Формула 1)
