Широкозонные полупроводники SiC и GaN вытесняют кремниевые аналоги благодаря снижению потерь мощности на высоких частотах. SiC MOSFET популярны в электромобилях из-за высокой теплопроводности и стандартизированных корпусов. GaN-переключатели обеспечивают меньшие размеры кристаллов и более высокую подвижность электронов, что делает их эффективными в ряде задач.
GaN превосходит кремний и SiC по скорости переключения и сопротивлению в открытом состоянии. Однако на рынке GaN-компоненты ограничены напряжением 650 В, в то время как SiC доступен в диапазоне от 1200 В. GaN-устройства требуют особого подхода из-за эффекта «схлопывания тока» и отсутствия единых стандартов управления затвором, что усложняет проектирование схем.
Для работы с GaN критически важно минимизировать паразитную индуктивность, что часто требует использования корпусов BGA или LGA. Из-за различий в архитектуре переключателей от разных производителей инженерам необходимо изучать документацию для каждого конкретного устройства, чтобы избежать проблем с ложным включением и обеспечить стабильную работу драйверов затвора.
GaN оптимален для бортовых зарядных устройств и преобразователей постоянного тока, где приоритет отдается компактности. При этом для тяговых инверторов GaN подходит меньше из-за ограниченной импульсной токовой нагрузки и избыточной скорости переключения. Выбор компонентов также осложняется рисками перебоев в цепочках поставок конкретных моделей.
