自從 40 多年前,第一款開關電源問世以來,PCB 的佈局就一直是電力電子設計中不可或缺的一環。 無論採用哪種電晶體技術,我們必須理解並管理 PCB 佈局產生的寄生阻抗,確保電路正確、可靠地運行,而且不會造成不必要的電磁幹擾(EMI)。
儘管現代的寬禁帶功率半導體不像早期的矽技術那樣,存在嚴重的反向恢復問題,但其較快的開關轉換,會導致其換向dv/dt 和di/dt 比前代矽技術更加 極端。 應用說明對 PCB 佈局提供的建議通常是“盡量減少寄生電感”,但實現這一點的最佳方法並不總是清晰明確。 此外,並非所有導電路徑都需要有盡可能低的電感:例如,與電感器的互連——顯然該路徑中已經存在電感。
當然,盡可能降低所有互連電感,並同時消除 PCB 上的所有節點到節點的電容是不可能的。 因此,成功的PCB 佈局的關鍵在於,理解在開關電子裝置中,哪些地方的阻抗是真正重要的,以及如何減輕這種不可避免的阻抗帶來的不良後果。
為此,我們的英飛凌工程師為您列出了10項優化GaN PCB的建議:
- 考慮電晶體開關時電流將流向何處
- 佈局電感可能在電路的某些部分很重要,但在其他部分並不重要
- 利用薄介質的 PCB 層對,將佈局電感降到最低
- 避免偏離 “上/下同路”,造成橫向循環
- 任何 SMT 封裝的封裝電感不一定是固定值
- 使用頂部冷卻的 SMT 封裝,獨立優化電氣和熱路徑
- 在閘極驅動電路的回流路徑中使用平板
- 防止容性電流
- 將接地參考電路遠離高壓側閘極驅動電路
- 保持開關節點緊湊
如何透過高性能GaN技術獲得更優性能?
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