驅(qū)動(dòng)電路高漏源電壓VDS時(shí)的導(dǎo)通電阻

發(fā)布時(shí)間:2020/9/12 15:14:28 訪問(wèn)次數(shù):2033

P型柵結(jié)構(gòu)的GaN FET，與耗盡型不同的是，P型柵結(jié)構(gòu)是在AlGaN勢(shì)壘層上生長(zhǎng)了一個(gè)帶正電的P型GaN柵極，如圖2中的P-GaN層。P型GaN層可以拉升AlGaN勢(shì)壘層的能帶，起到耗盡2DEG的作用，以實(shí)現(xiàn)常斷特性。當(dāng)施加足夠的正VGS時(shí)，使柵源電壓大于閾值電壓，P-GaN層的內(nèi)電場(chǎng)被削弱，2DEG濃度上升，形成導(dǎo)通溝道，GaN FET器件導(dǎo)通。隨著VGS的降低且小于閾值電壓，溝道又逐漸關(guān)閉，GaNFET器件關(guān)斷。這種結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)控制P型柵極勢(shì)壘的電位，升降A(chǔ)lGaN勢(shì)壘層的能帶，使2DEG的濃度改變來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)GaNFET器件的通斷控制。

在P型柵結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用在P-GaN層上沉積TiN金屬，形成三層掩膜的柵極結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)肖特基接觸，。這種結(jié)構(gòu)存在柵極場(chǎng)板，可增加高壓應(yīng)用場(chǎng)板設(shè)計(jì)的靈活性。實(shí)驗(yàn)證明，這種結(jié)構(gòu)具有低柵極電阻、降低高漏源電壓VDS時(shí)的導(dǎo)通電阻RDS-ON等優(yōu)勢(shì)，且相比采用歐姆接觸的P-GaN結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)降低了柵極漏電流。

增強(qiáng)型GaN FET的低柵源電壓VGS、低閾值電壓VTH以及寄生參數(shù)等影響,使得傳統(tǒng)的Si驅(qū)動(dòng)電路不再適用于GaN，GaNFET的驅(qū)動(dòng)要求更為嚴(yán)格，其驅(qū)動(dòng)電路至少具備以下三個(gè)功能：

驅(qū)動(dòng)信號(hào)可靠性。驅(qū)動(dòng)信號(hào)的可靠性對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路來(lái)說(shuō)是很重要的，驅(qū)動(dòng)信號(hào)一旦不穩(wěn)定極有可能損壞GaN器件。一定要保證驅(qū)動(dòng)信號(hào)可靠傳輸。一般在通信系統(tǒng)中或使用頻率在兆赫茲等級(jí)以上時(shí)，常用微波驅(qū)動(dòng)，技術(shù)來(lái)傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

抗擾性能。GaN FET的低閾值電壓使其對(duì)di/dt、dv/dt和寄生電感極其敏感，若驅(qū)動(dòng)的抗擾性不好，開(kāi)關(guān)頻率的增加不僅使器件損耗增多，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞器件。因此，驅(qū)動(dòng)需要較好的抗擾性。一般采取減小共源電感、增加驅(qū)動(dòng)電阻等方法提高驅(qū)動(dòng)抗擾性。

漏源回路寄生電感小。GaN FET柵極信號(hào)的噪聲和振蕩很強(qiáng)，一旦回路寄生電感過(guò)大會(huì)導(dǎo)致關(guān)斷時(shí)出現(xiàn)過(guò)電壓和寄生振蕩，導(dǎo)致額外的損耗。因此可優(yōu)化驅(qū)動(dòng)回路，減小寄生電感。

如果步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的每一次通斷電操作稱為一拍，每拍中只有一相繞組通電，其余斷電，這種通電方式稱為單相通電方式。

步進(jìn)電機(jī)的通電方式,三相單三拍其通電順序?yàn)锳—B—C—A�！叭唷笔侵溉嗖竭M(jìn)電機(jī)，“單”是指每次只有一盯繞組通電，“三拍”是指三種通電狀態(tài)為一具循環(huán)。

這種方式每次只有一相通電，容易使轉(zhuǎn)子在平衡位置上發(fā)生振蕩，穩(wěn)定性不好。而且在轉(zhuǎn)換時(shí)，由于一相斷電時(shí)，另一相剛開(kāi)始通電，易失步（指不能嚴(yán)格地對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一步），因而不常采用這種通電方式。

雙相雙三拍其通電順序?yàn)锳B—BC—CA—CB

這種通電方式由于兩相同時(shí)通電，轉(zhuǎn)子受到的感應(yīng)力矩大，靜態(tài)誤差小，定位精度高，而且轉(zhuǎn)換時(shí)始終有一相通電，可以工作穩(wěn)定，不易失步。

三相六拍其通電順序?yàn)锳—AB—B—BC—C—CA—A

這是單、雙相輪流通電的方式，它具有雙一拍的特點(diǎn)，且由于通電狀態(tài)數(shù)增加一倍，而使步距角減少一倍。