如果以di/dt为例,漏极-源极电流为10A/ns(这在最先进的GaN是有可能的),源极寄生电感为15nH。按照V =
- L di/dt,150V会出现在电感器两端。在关断瞬间,电压反向拖动源极为负极,与栅极驱动相反,并且在导通时方向为正,再次与栅极驱动相反。这可能降低效率,未完全开启的状态甚至会导致开关管的击穿而造成损坏。假设的15nH可能看起来很大,但对应到PCB走线其实仅25mm。即使PCB过孔也会产生1.2nH电感,即12V瞬态电压。在高di/dt的情况下,只有芯片尺寸大小的封装以开尔文连接到栅极驱动的栅极和源极是实用的。在关断的状态下施加负电压来关断栅极可以对无法避免的寄生电感有很好地帮助。
图4的配置解决了di/dt引起的开关管发射极(源极)的寄生电感引起的栅极电压瞬变的问题。这是一个典型的非常有代表性的寄生参数分析,通常也用于H桥的两个上桥臂的开关管,其中两个栅极驱动回路实际上是一个反相同一点开关节点,因此必须与彼此隔离。在上桥臂的驱动中,在栅极驱动隔离器件上出现的高开关电压可能引起其他问题。根据I = C dV/dt来看,高dV/dt可能是由隔离电容产生的位移电流所导致的问题。由于上升或下降沿速率很容易达到100V/ns,10pF势垒电容可能让1安培电流通过并在栅极驱动电路的初级电路中形成回路,这样就可能造成工作状态的不正常。