GaN憑藉其特性，廣泛應用在LED、射頻、電源轉換等領域，而具體在電源管理應用上，GaN的優勢包括：
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傳導損耗小，能效高。 GaN的導通電阻(RDSon)是傳統矽器件的一半，在相同輸出電流下損耗更小，能效更高。低損耗同時意味著低發熱，從而可以有效地簡化散熱器件和熱管理系統設計
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GaN與MOS製程不同，MOS因製程關係會有一個內部二極體但GaN卻沒有所以也沒有反向回復的損耗
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GaN的輸入電荷非常小，幾乎沒有柵極驅動損耗
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GaN功率器件可以支持更高的開關頻率(GaN：1MHz，Si：<100KHz)，從而縮小電源元件的體積
下圖為Ancora FET-E6015PB010的規格，從紅框內所標示出來的數值可以對應上述優勢
GaN的驅動要求
GaNFET的低電壓VGS、低電壓VTH以及寄生參數等影響，使得傳統的Si驅動電路不再適用於GaN，GaNFET的驅動要求更為嚴格，其驅動電路至少具備以下三個功能：
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驅動信號可靠性
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抗干擾能力
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源級迴路寄生電感小
GaN的驅動種類
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分離式GaNFET驅動電路。如下列將要介紹的Ancora驅動線路，優勢為價格便宜且便於調整，缺點為須費時設計
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集成式GaNFET驅動電路。如LM5113、UCC27611、UCC21520，優勢為隨插隨用，缺點為價格較高
Ancora 建議的驅動線路
左圖為傳統的分離式驅動模式，控制IC輸出PWM波形，經過了驅動線路到MOS的Vgs端，Vgs≒12V。
右圖為Ancora的建議驅動線路，控制IC一樣輸出PWM波形，經過了Ancora專利線路RRCZ，將Vgs轉換成6V左右且提供負電壓關斷。可針對高頻切換所產生noise的地方增加對抗雜訊的能力。
且上述的線路已在 500W Gaming 電源供應器、1KW 伺服器電源、2KW 網通電源的主要客戶上應用。
Ancora RRCZ 專利線路優點• 利用簡單的線路直接驅動E-GaN
• 比6V驅動更高的開關速度
• 在閘極關閉的情況下為負偏壓
• 可操作在超過1MHz的切換頻率
• 與大多數的E-GaN驅動線路兼容
實際測試波形
從圖片中可以看出，totem pole driver IC提供的電壓為12V的PWM訊號輸出，此電壓是無法驅動E-GaN。所以透過專利電路主要的動作就是將電壓降成適合E-GaN動作的≒6V電壓且提供負電壓關斷，可針對高頻切換所產生noise的地方增加對抗雜訊的能力。
波形轉換電路操作理論
動作１：當驅動DUT導通瞬間 ，Vcc提供12V驅動，Icharge會通過阻抗較小的R1與暫態時為短路的C1與Z充電．直到Z雪崩崩潰導通時，可以看到右圖Vz的部分有overshoot後，電壓會箝制在6V．這時會開始對C1充電至6V．
動作２：此時進入穩態，為綠色的部分．這時電流就會從Rg1來提供Zener穩定的工作電流．
動作３：當PWM從High到Low時，也就是零件要關斷時．此時與動作１相同，當暫態電壓產生C1等效為短路．關斷的瞬間電流會從阻抗小R1、C1對地放電動作．此時C1的6V電壓在瞬間掛在Z的原件上，會產生一個undershoot的電壓．
動作４：Ｚ導通後，電壓會回到Vf電壓，接近0.7V只要C1放得夠大，存的負能量夠多時．我們可以讓整個off的stage維持很好的負電壓關斷效果，直到下次的PWM由low到high．
可調整的線路架構,讓設計更得心應手
由上述的動作原理可以了解，利用Ancora專利線路可以讓設計的彈性更大，因應更多的測試狀況來調整線路零件的參數。
假設我們要加快turn on與turn off的速度，我們可以調整R1的數值來達成。
下圖為R1放不同阻值會造成的波形。
我們可以利用調整R1的阻值來決定dv/dt的速度。上圖為R1=1 ohm、20 hom、47 ohm的模擬波形。
R1=1 ohm時，他的turn on 速度最快，但是容易會有overshoot的問題。如果真的需要這麼快的速度的操作，要確認不要超過E-GaN的Vgs耐壓。
R1=47 ohm時，他的turn on的速度最慢。
專利線路，讓客戶無後顧之憂
我們可以依照各種設計的情況來調整線路。如果是gate driver IC，他們內建的線路都已經固定。如果要調整，就要增加外部線路，費時又增加cost。
且使用Ancora (碇基)GaNFET的客戶，是無需額外支付專利線路的費用，提供專業與穩定的產品是Ancora(碇基)的設計理念。
課後測驗
- 下列哪種線路為碇基的專利線路?
- (1) RRC。 (2)RRCZ 。(3) RCZ 。(4) 以上皆是。
- GaN的優勢包括?
- (1) 可在高頻下操作(1MHz)。 (2)無反向損耗。(3)無閘極驅動損耗。(4) 以上皆是。
- 碇基專利線路的優點?
- (1) 比6V驅動更高的開關速度。(2)在閘極關閉的情況下為負偏壓。(2)利用簡單的線路直接驅動E-GaN。(4)以上皆是。
- 由上述的解說，使用RRCZ線路時如要調整dv/dt的速度，請問是要調整線路中哪個位置的值?
- (1) Rg1。(2)C1。(3)R1。(4)Z。
- 在線路RRCZ操作時，Vcc input 12V，經過RRCZ轉換後，電壓會降至幾伏?
(1)12V。(2)11.3V。(3)6V。(4)以上皆非。
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