1 소개

차세대 전력 소자의 출현으로 전력 전자 분야는 점점 더 고주파화되고 있으며 이전에는 무시할 수 있었던 인덕턴스, 커패시턴스, 저항과 같은 기생 성분이 꽁포 토토 사이트에 미치는 영향이 더욱 분명해지고 있습니다
이러한 이유로 이를 고려한 제품 설계가 필요해졌으며 꽁포 토토 사이트의 패턴 디자인 및 기판 사양도 중요해지고 있습니다
이에 차세대 전력소자 중 하나인 GaN을 이용한 파워보드의 기본꽁포 토토 사이트를 주제로 시뮬레이션을 통한 설계최적화를 수행하고 설계최적화 방법의 확립을 검토하였다

2 방법

기본 꽁포 토토 사이트로는 그림 1과 같은 단일 하프 브리지 꽁포 토토 사이트가 적용되고, 상부 및 하부 GaN 소자는 하나의 게이트 드라이버 IC에 의해 구동되며, 게이트 신호는 단일 PWM 입력입니다

그림 1 기본 꽁포 토토 사이트도

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공통 사양은 표 1에 나와 있습니다

표 1 기본 사양

표 1 기본 사양

이 기본 꽁포 토토 사이트에서는 두 개의 GaN 소자와 게이트 드라이버 IC 사이의 거리가 고정된 경우 입력 및 출력 단자를 배열하여 최적의 레이아웃 설계를 수행했습니다(그림 2)

그림 2 최적화를 위한 레이아웃 4 조건

그림 2 최적화를 위한 4 레이아웃 조건

최적화를 검증하기 위해 시뮬레이션을 사용하여 (1) 주 배선(파워 루프, 게이트 루프, 메인 루프)의 인덕턴스, (2) 실제 구동 조건에서 GaN 장치 단자 간 전압 파형을 측정했습니다

3결과

각 조건을 비교한 결과는 다음과 같습니다
・각 배선의 루프 인덕턴스는 B-1 조건에서 작고 A-2 및 B-2 조건에서 큰 경향이 있었습니다(그림 3)

그림 3 최적화된 레이아웃의 시뮬레이션 결과(기생 구성요소)

그림 3 최적화된 레이아웃의 시뮬레이션 결과(기생 구성 요소)

・전압 파형의 과도 응답 특성은 전반적으로 B-1 조건에서 가장 좋고 A-2 조건에서 가장 나쁜 경향을 보였습니다(그림 4)

그림 4 최적화된 레이아웃 시뮬레이션 결과(전압 파형)

그림 4 최적화된 레이아웃 시뮬레이션 결과(전압 파형)

위로부터 우리는 다음과 같은 결론에 도달했습니다
・주 배선의 루프 인덕턴스와 전압 파형의 과도 응답 특성 사이에는 상관 관계가 있으며, 과도 응답 특성을 향상시키기 위해서는 루프 인덕턴스를 감소시킬 필요가 있음을 알 수 있었습니다
・레이아웃 설계의 최적화가 꽁포 토토 사이트 특성 개선에 기여하는 것으로 나타났으나, 주요 부품의 배치, 입출력 등의 제약으로 인해 진정한 최적화가 이루어지지 않을 수 있으므로 전반적인 최적화에 주의가 필요합니다

이 평가보드의 사양, 평가방법, 실제 측정결과 등 자세한 정보를 원하시면 아래 다운로드 페이지에서 회원가입을 해주시기 바랍니다

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