GaN MOSFET成为EV快速充电市场之关键零组件
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推动电动车之主要挑战，包括需要更多支持性基础设施、更长的车辆续航里程、车载电源
管理以及更快的充电系统。其中，车辆充电系统受到的关注最少，但这却是推动电动车普
及的关键因素。
其中，氮化镓MOSFET是充电系统所需的重要零组件之一，因为其具有更好的热处理能力、
高功率传输、高移动率和其他优势。
根据研究发现，GaN MOSFET在许多系统中具有多项优势，这涵盖从直流电源系统到高频RF
系统。首先，GaN的高移动率和宽能隙（3.4 eV）可确保较低的传导损耗。其次，其可以
比硅器件在更高的温度下运行，使得GaN MOSFET可用于更高功率的应用。最后，其比同类
硅器件具有更低的输入电容，因此可制造为更小的器件。
对于电动车来说，沉积在SiC上的GaN器件，将可利用SiC更高的热导率来散热。这意味着
GaN-on-SiC功率MOSFET用于高功率应用时，可以保持较低的损耗。因此，用于EV充电的
DC-DC转换器，能获得其优势。
但是如何缩短充电时间，GaN MOSFET就扮演关键角色了。
电动车快速充电的一个关键推动因素是，充电单元中DC-DC转换器的拓扑结构。早期的1级
和2级EV充电系统是使用AC-DC转换器来充电。但是现今3级系统是以每分钟充电20英哩的
速度进行快速EV充电。典型的3级EV充电系统通常使用多相降压、升压或降升压拓扑，为
EV充电站的电池组和充电管理系统提供高功率传输。
使用GaN MOSFET将可成为一种增强此类系统的方法。通过在这些设计中使用 GaN MOSFET
，开关转换器部分可以在更高的开关PWM（Pulse-width modulation）频率和更快的边缘
速率下运行，因为充电/放电调变不受设备固有电容的限制。
更高的PWM频率通常会带来更快的边缘速率，允许设计在ON和OFF状态之间进行更深入的调
变，从而提供更低的R-ON值。然后，该设计以热量的形式耗散较少的功率，并且可以更容
易地将热量消散到PCB基板和外壳中。
总之，希望建构高能效稳压器设计的电源系统，可以将GaN-Si或GaN-SiC作为首选材料。
GaN MOSFET作为功率传输的开关元件，并不仅限于汽车，RF功率系统也需要，因此，GaN
MOSFET在急需快速充电的电动车领域，将非常具有发展性。