Monolithic very high frequency GaN switched-mode power converters
Monolithic very high frequency GaN switched-mode power converters
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单片甚高频 GaN 开关模式电源转换器
DOI：
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
Miguel Rodriguez
中科院分区：
文献类型：
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作者：
D. Maksimović;Yuanzhe Zhang;Miguel Rodriguez
本文介绍了使用带有集成电源开关和栅极驱动器的定制 GaN 芯片的甚高频 (10-200 MHz) 开关模式电源转换器，可实现标准逻辑电平 PWM 控制输入。耗尽型 0.15μm RF 和 0.25μm 开关 GaN-on-SiC 工艺中描述了电路设计技术，包括栅极驱动和电平转换电路的集成。在高达 25 V 直流输入电压下工作，在高达 100 MHz 的开关频率和超过 10 W 的功率水平下，效率超过 90%。当用作高效射频发射器的包络跟踪漏极电源调制器时，单片两相 25 V、10 W GaN 转换器原型可实现 20 MHz 大信号跟踪带宽和 89.7% 的平均功率级效率。
This paper describes very high frequency (10-200 MHz) switched-mode power converters using custom GaN chips with integrated power switches and gate drivers, allowing standard logic-level PWM control inputs. Circuit design techniques are described in depletion-mode 0.15μm RF and 0.25μm switch GaN-on-SiC processes, including integration of gate-drive and level translation circuits. Operating from up to 25 V dc input voltage, efficiencies exceeding 90% are demonstrated at switching frequencies up to 100 MHz and at power levels exceeding 10 W. When used as an envelope-tracking drain supply modulator for high-efficiency RF transmitters, a monolithic two-phase 25 V, 10 W GaN converter prototype achieves 20 MHz large-signal tracking bandwidth with 89.7% average power-stage efficiency.