Одновременное снижение коммутационных потерь и потерь проводимости позволяет повысить КПД рассматриваемых полевых транзисторов и устройств, выполненных на их основе, например конвертер, значительно увеличьте. Чем эффективнее преобразователь, тем меньше его потери и тем меньше потерь мощности рассеивается в виде тепла. Это приводит к уменьшению площади и упрощению системы охлаждения, а также общему снижению веса всего блока питания.
Однако одной из характеристик является то, что, в отличие от традиционных кремниевых mosfet, напряжение между истоком и затвором не может превышать 6 В без риска пробоя, что является довольно серьезной проблемой. Это связано с тем, что большинство радиационно-стойких драйверов затворов полевых транзисторов, представленных сегодня на рынке, обеспечивают выходное напряжение более 10 В, поскольку они предназначены для управления кремниевыми полевыми МОП-транзисторами.
Но такие высокие напряжения могут разрушить GaN-транзисторы. Таким образом, для ускорения развертывания передовых GaN-транзисторов в космических аппаратах и приложениях, требующих исключительной надежности, требуется драйвер затвора, который может сдвигать уровни сигналов выше 10 В до уровней, приемлемых для GaN FET. проложить путь этим транзисторам в космос.
Свойства полевых транзисторов
Транзисторы из нитрида галлия (GaN) обладают многими свойствами, которые делают их действительно привлекательным решением для систем питания космических аппаратов. К ним относятся: высокий уровень стойкости к ионизирующему излучению, паразитные p-n-диоды, повышенная скорость переключения и КПД, а главное, малый размер кристалла и, следовательно, малый размер корпуса. Все это помогает повысить эффективность и уменьшить общий размер системы питания.
В отличие от кремниевых МОП-транзисторов, полевые транзисторы GaN не имеют оксида затвора, поэтому гамма-лучи не образуют ловушек (дырок), которые обычно могут образовываться в оксиде затвора, что характерно для кремниевых МОП-транзисторов. Кроме того, полевые транзисторы GaN также хорошо показали себя в тестах, связанных со случайным воздействием сильно заряженных частиц.