コンバーターのシリコンおよびガントランジスタの回転電圧境界を計算する

トランスイスターの回転電圧のしきい値を理解することは、効率的な電力変換器の設計に不可欠です。シリコンとガリウム窒化物(GaN)トランジスタは、スイッチング動作と全体的なパフォーマンスに影響を与える異なる特性を持っています。

シリコントランジスタターンオン電圧

シリコントランジスタは、通常、0.7Vから1.5Vの範囲のしきい電圧を持っています。この電圧は、トランジスタをオンにして電流の流れを可能にするために必要な最小ゲートツーソース電圧です。正確な値は、特定のデバイスとその製造プロセスによって異なります。

デザイナーは、多くの場合、信頼性の高い切り替えを確実にするために、しきい値の電圧上の余白を考慮する。例えば、シリコンMOSFETは10Vのゲート電圧で十分に回転し、しきい値よりもよく運転される可能性があります。

ガリウム窒化物トランジスタは、一般的に2Vと4Vの間で、より高いしきい値の電圧を持っています。彼らは、スイッチをオンにするためのより高いゲートツーソース電圧を必要としますが、一度活性化すると、彼らはより低い抵抗と高速な切り替え速度を提供します。

これにより、高周波数用途や高効率電力変換に適したGaNトランジスタが特徴。適切なゲート駆動電圧は、その利点を最大限に活用するために不可欠です。

コンバーターの電源電圧境界を決定するには、トランジスタのデータシートの仕様を検討してください。しきい値電圧(V_{])は、導電に必要な最小ゲート電圧を示しています。ゲートドライブ回路が信頼できる動作のために、このしきい値よりも電圧を提供します。}

シリコントランジスタでは、典型的な10Vのゲート駆動電圧が一般的で、閾値よりも安全マージンを提供します。GaNトランジスタでは、4V〜5Vの駆動電圧が十分ですが、一部の設計では、完全な伝導のためのより高い電圧を必要とする場合があります。