上篇推文我們講到了氮化鎵GaN是什么，那么今天這篇文章我們將跟大家分享GaN如何提高效率！

功率晶體管是造成開關電源功率損耗的主要因素之一。晶體管損耗通常分為兩類；傳導損耗和開關損耗。傳導損耗是指晶體管接通電流時引起的損耗，而開關損耗則是在開關狀態之間轉換時發生的損耗。

打開之后的GaN晶體管（和硅晶體管一樣）就像是設在漏源之間的電阻，通常表示為Ron，傳導損耗與此電阻成比例。GaN和其他WBG材料的主要優勢是它們在擊穿電壓和Ron之間的關系。圖1顯示了硅、GaN和碳化硅(SiC，另外一種WBG材料)的這種關系的理論限值。可以看出，達到給定的擊穿電壓時，WBG設備的Ron遠低于硅，GaN是三者當中最低的。由于硅即將達到理論限值，要繼續提高Ron，就需要使用GaN和其他WBG材料。

圖1：Si、GaN和SiC晶體管的Ron相對于擊穿電壓的理論限值

GaN降低開關損耗的另一種方法是不使用體二極管。為避免發生短路情況，半橋的兩個開關均斷開時會出現一個時間段，稱為“死區時間”。在此期間，電流繼續流動，但是由于兩個開關均已關閉，所以會迫使電流通過體二極管。體二極管開啟后的效率比硅晶體管的Ron電阻低得多。GaN晶體管沒有體二極管。原本流經硅晶體管體二極管的電流反而會流經Ron電阻。這顯著降低了死區時間內產生的損耗。

由于硅晶體管的體二極管在死區時間內導通，因此必須在打開另一個開關時將其關閉。在此期間，電流會在二極管關閉后反向流動，從而增加損耗。GaN晶體管中不存在體二極管，所以反向恢復損耗接近零。