氮化鎵場效應(yīng)晶體管與硅功率器件比拼之包絡(luò)跟蹤
兩個轉(zhuǎn)換器的效率結(jié)果如圖5所示,這包括兩個案例中約為100 mW的驅(qū)動器損耗。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。滿載時的峰值電感溫度可達90℃??梢酝ㄟ^計算滿載功率損失、PCB溫度和估計元件損耗來估計結(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)板實驗裝置圖。
圖4:實驗板展示,標(biāo)準及修改后的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時的結(jié)果。
圖6:滿載輸出時的PCB的溫度熱性能圖像。
圖7:在132 W測試條件下,使用EPC9006開發(fā)板所估計熱性能的圖形。
圖8:在330 W測試條件下,使用EPC9002開發(fā)板所估計熱性能的圖行。
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一步改善。我們建議在效率方面有3個可改善的地方:
1)改善可選電感。
2)改善熱設(shè)計------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)建一個使用氮化鎵場效應(yīng)晶體管降壓轉(zhuǎn)換器(如基站)是可行的。實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時可以實現(xiàn)97%以上的效率,4MHz時可以實現(xiàn)94%以上的效率。
評論