随着手机、平板电脑等移动电子设备快速普及,市场对高效率大功率快速充电电源适配器的需求日益迫切,基于传统硅半导体功率器件的电源适配器存在因器件开关频率偏低、功率转换效率不高等导致的大功率快充适配器体积大、发热量大的问题,已经越来越难以满足小体积大功率快充适配器的应用需求。近年来,氮化镓功率器件因其具有高开关频率、低导通电阻、高击穿电压等优良特性,成为研制紧凑型大功率快充适配器的热门选择。在此背景下,本文围绕氮化镓功率器件的特性表征分析与开关电源应用中的振荡减缓和效率提升等问题开展研究。首先,研究了氮化镓功率器件的驱动电路设计,建立了驱动减缓振荡电路模型,并通过电路结构设计优化实现了对氮化镓功率器件的动态特性中的波形振荡、电压过冲、寄生效应、米勒效应等问题的解决。搭建了氮化镓功率器件双脉冲测试电路,通过高频下电压过冲触发条件分析,选择0V至+6V驱动电压可有效防范电压过冲。根据杂散电感的仿真对比,为减缓杂散电感的影响对驱动PCB板进行布线设计。研究了米勒效应下驱动回路电压变化速率和电流变化速率对氮化镓功率器件动态特性的影响,提出了栅极强下拉、小电感、-2V至-3V负栅极偏置等措施可减缓米勒效应。最终,根据杂散效应和寄生效应的减缓,设计出带有独立输入输出的LM5114驱动电路并搭建出50k Hz和500k Hz氮化镓功率器件双脉冲测试电路,实验表明设计的双脉冲测试驱动电路可以有效体现高频下氮化镓功率器件的波形稳定和高开关速度的动态特性。接着,进一步研究了氮化镓功率器件驱动电路的振荡减缓方法。首先针对氮化镓功率器件的驱动性能优化,根据线路寄生电感给出多边形和对称布局设计;其次通过仿真得出增加1Ω栅极电阻可有效减小驱动振荡;接着针对氮化镓器件漏源极电压波形振荡问题,分别对RCD吸收电路、磁珠减缓法和新型集成驱动减缓办法进行详细分析并通过仿真验证它们的有效性。最后,研究了氮化镓功率电源应用中的振荡减缓和效率提升问题,并实现了高效率的氮化镓BOOST电路设计。通过氮化镓功率器件BOOST驱动电路仿真分析,设计并完成了50%占空比和100k Hz开关频率氮化镓功率器件BOOST驱动电路,有效减缓了应用中的波形振荡;基于上述设计开发进行了车载音频电源变换器的参数设计并进行电路优化设计,最终车载音频电源效率达91.86%,比优化前效率有显著提升,基本达到了设计目标。