随着电力电子技术的进步,小功率开关电源的发展方向趋于高频化与小型化,人们对其高效与高功率密度的需求日益强烈。继硅和砷化镓之后,半导体材料出现了第三代以氮化镓为代表的宽禁带半导体材料,其特点包括临界击穿电场高、饱和电子速度高、电子密度高、电子迁移率高及导热率高等,是一种适用于高频、高压、高温、大功率的抗福射等级高的半导体材料。作为新一代半导体器件,GaN器件具有替代逐渐达到理论极限的硅功率半导体器件的趋势。Si MOSFET越来越难满足未来功率变换装置的要求,因此,氮化镓功率晶体管应运而生。本文将EPC公司的低压氮化镓器件作为研究对象,首先介绍了本课题的研究背景与意义,氮化镓发展历程与发展现状。对氮化镓材料、器件与硅材料、器件进行对比分析,说明了其在寄生参数、开关频率、封装、功率密度、效率提高等方面的不同及其优势。然后阐述了寄生参数比如高频回路电感,共源电感等对器件开关特性及驱动电路的可靠性的影响。并着重研究了氮化镓器件的反向导通特性,以同步Buck为研究方案进行了两组实验,开关频率1MHz,其中一组采用传统驱动方式,另一组采用谐振驱动方式,每组都在同步续流管栅极加一偏置电压,观察反向压降有无减小,并对比不同偏置电压下的效率,实验验证了在阈值电压之前随着偏置电压的增加,反向压降明显减小效率明显提高,并验证了谐振驱动电路具有更高的驱动可靠性。介绍了模块电源的相关发展情况,并将低压氮化镓器件应用于四分之一砖模块电源中,以全桥硬开关为主电路拓扑,采用同步整流技术,完成主电路参数计算器件选型,使用TI的LM5036作为模拟控制芯片,完成补偿参数、控制器外围电路参数计算,开关频率300kHz,输入电压范围36-72V,输出12V,额定功率300W,对不同输入电压下的效率进行对比,完成负载切换、输出纹波等相关实验测试,计算了模块电源的电压调整率、负载调整率,表明此模块电源具有较好的稳压精度。