氮化镓场效应晶体管与硅功率器件比拼之包络跟踪

电感损耗

两个转换器的效率结果如图5所示，这包括两个案例中约为100 mW的驱动器损耗。EPC9002 开发板的初始热性能结果显示PCB过热，这是由于所选输出电感器的损耗进入了PCB导致的。因此，可通过提高电感器与电路板的距离来降低电路板的温度。满载时的峰值电感温度可达90℃。可以通过计算满载功率损失、PCB温度和估计元件损耗来估计结温和热功率流。热性能图像和等效热网络图见图7、图8。

图3：修改后的EPC9006和EPC9002开发板实验装置图。

图4：实验板展示，标准及修改后的EPC9002/6开发板。

图5：EPC9006及EPC9002演示板工作在输入电压为45V，输出电压为22V时的结果。

图6：满载输出时的PCB的温度热性能图像。

图7：在132 W测试条件下，使用EPC9006开发板所估计热性能的图形。

图8：在330 W测试条件下，使用EPC9002开发板所估计热性能的图行。

总结

以上的结果并没有经过优化，因此未来还可以再进一步改善。我们建议在效率方面有3个可改善的地方：

1）改善可选电感。

2）改善热设计------使用更薄的热界面材料层、更厚的PCB铜和安装在低热阻散热器上的多相位方法。

3）通过减小低侧器件体积来降低峰值器件温度，从而减少高侧QOSS损耗。

但是，结果展示为高功率包络跟踪应用构建一个使用氮化镓场效应晶体管降压转换器(如基站)是可行的。实际的功率电平和相位数要求取决于具体应用的功率电平和带宽要求。1MHz时可以实现97%以上的效率，4MHz时可以实现94%以上的效率。