先進(jìn)的電路設(shè)計創(chuàng)新

較低 Rsp 和較低 RQ FoM 的不良后果是在漏極電荷減少的情況下，導(dǎo)通轉(zhuǎn)換損耗會產(chǎn)生影響。通過圖 17，您可以看到，對于固定的電壓過沖量，隨著漏極電荷的減少，這種降壓轉(zhuǎn)換器的關(guān)斷損耗會顯著增加。遇到這種需要權(quán)衡取舍的情況時，盡管 RQ FoM MOSFET 的性能在持續(xù)改進(jìn)，但仍需要使用新的先進(jìn)柵極驅(qū)動器知識產(chǎn)權(quán) (IP) 來盡快開關(guān) MOSFET，同時將其保持在電氣安全的工作范圍內(nèi)。隨著漏極電荷的減少，關(guān)斷能量將會增加，以維持固定的漏源電壓應(yīng)力。

在這方面，TI 最近開發(fā)了一系列柵極驅(qū)動器技術(shù)，盡管 RQ FoM MOSFET 較低，但仍可實現(xiàn)非?？斓拈_關(guān)速度，從而可獲得更好的充電和轉(zhuǎn)換損耗，同時仍將 MOSFET 保持在其電氣安全的工作范圍內(nèi)。正如您在比較圖 18 和圖 19 時所看到的，在保持峰值電壓應(yīng)力固定不變的情況下，可以將關(guān)斷能量損耗減少 79%。在某些設(shè)計中，如圖 19 所示，這種損耗降低可以在峰值效率點產(chǎn)生高達(dá) 4% 的效率提升。

除了先進(jìn)的柵極驅(qū)動器技術(shù)以外，還有大量機(jī)會可以通過拓?fù)鋭?chuàng)新來提高功率密度。圖 20 展示了飛跨電容四電平 (FC4L) 轉(zhuǎn)換器拓?fù)洌撏負(fù)鋵崿F(xiàn)了許多關(guān)鍵的功率密度優(yōu)勢，包括通過降低器件額定電壓、減小磁濾波器尺寸和改善熱分布來提高器件 FoM。這些優(yōu)勢可轉(zhuǎn)化為更高的功率密度，如圖 21 所示。與使用 SiC 的其他拓?fù)湎啾龋琓I 解決方案通過使用這種特殊的拓?fù)?，結(jié)合 GaN 的優(yōu)勢和先進(jìn)的封裝技術(shù)，大大減小了體積。TI 的 FC4L GaN 解決方案可提供理想的功率密度。