使用高速技术测量GaN功率开关速度的挑战与方法

"这篇文章主要探讨了在电子测量中如何准确测量全球最快的功率开关，特别是针对GaN FET这种新型半导体器件。随着技术的发展，GaN FET正逐步取代硅MOSFET，因其更快的开关速度和更低的RDS(on)，从而提升电源效率。对于设计者来说，理解并测量GaN器件的开关速度至关重要。为了进行精确的测量，必须选用高速的示波器（如33GHz实时示波器）和高速传输线探头，以减少测量过程中的干扰。 作者提到，常常被问及GaN器件的开关速度，但实际速度的具体数值并不为人所知。通过使用高精度设备进行测试，作者期望揭示器件的真实性能并探讨设计上的限制因素以及未来的发展趋势。测量结果显示，有望实现开关速度高达250MHz的电源设计。 文章中还展示了用于测量的两个评估板，一个是完整的DC-DC转换器，另一个是半桥配置。两种评估板均包含必要的驱动电路和GaN开关，并通过外部脉冲发生器提供PWM信号。通过在不同输入电压下测量开关上升时间，可以评估其性能。 在进行这类高速测量时，选择合适的仪器和探头是关键。必须确保它们的速度足以匹配GaN FET的开关速度，以避免对测量结果产生负面影响。这意味着不仅示波器要有足够的带宽，而且探头和互连电缆也要有高速性能，以减少信号失真和延迟。 文章深入浅出地介绍了在电子测量中如何应对GaN FET的高速特性，提供了实际的测试方法和注意事项，对于涉及GaN电源设计的工程师来说具有很高的参考价值。"