增强型器件优于双芯片式常关型GaN FET吗？

加贺富仪艾电子旗下代理品牌Transphorm是一家致力于设计、制造和销售用于高压电源转换应用的高性能、高可靠性的氮化镓（GaN）半导体功率器件的公司。宽泛的产品使用范围，使得Transphorm积累了不少使用者的提问及反馈，这里我们就分享一个“关于增强型器件和双芯片式常关型GaN FET”的问题，供大家在产品使用中参考~

问

增强型器件优于双芯片式常关型GaN FET吗？

ZJ解答：目前，高压GaN功率转换有两种器件可选——增强型和双芯片式常关型GaN FET(下图)。业内存在一种误解，认为设计中只有增强型器件可行、实用。这一误解导致人们在为特定产品选择合适的功率器件时感到困惑。

双芯片式常关型GaN FET与增强型GaN器件的物理结构

实际上，终端产品制造商需要评估的是不同类型如何去发挥GaN技术所能带来的综合价值优势。电力系统中使用宽禁带半导体材料氮化镓，需要综合考虑系统设计是否能发挥出GaN器件的四大固有的价值优势，即：

更快的开关速度
更高的功率密度
更好的热性能

用较低的整体系统成本实现更高功耗效率

氮化镓一个已知的优点是它的开关速度比传统硅器件快，同时，它还可以帮助消除一个产生损耗的组件。特别对一种无桥式图腾柱功率因数校正配置的桥式整流器，这种优势更为明显。这通常会带来更高的效率，从而实现更小的系统尺寸，并降低总体系统成本。

增强型GaN确实是一种单芯片式常关型器件。但是，为了让增强型GaN晶体管在所有工作模式下都正常工作，需要很多无源组件的支持，有时还需要有源器件(如MOSFET)。

驱动增强型器件需要额外的栅极电路、保护和启动电路，将增加出现故障的机会，这与它被公认的简单性背道而驰。

相较之下，双芯片式常关型GaN FET则没有这样的要求。它需要的外部组件数量很少，并且可以配合现成的驱动器使用，从而将复杂性和相关成本降到ZD。

还有一点需要注意，现在的很多增强型器件只有表面贴装这一种类型的封装。

当然，这些封装都可以找到相应的应用场合。但是，随着功率等级的提高，这将带来新的设计和散热问题，因为大功率应用中需要并联使用多个增强型器件，从而增加器件和印刷电路板[PCB]实体的成本。

在评定供电设备的大批量可制造性时，增强型器件的封装问题有时会造成一些麻烦，这一点在决定要使用的GaN器件的类型时应该予以考虑。双芯片式常关型GaN FET器件还可以设计成标准3引脚形式的TO-XXX封装或表面贴装封装形式(用于低功率和高板级组装密度应用)。

TO-XXX封装在元器件市场众所周知，已经使用了数十年之久。它易于安装，散热方便，而且单个器件便可以应用在高达数千瓦等级的应用中。