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氮化镓（GaN）晶体管的电源性能要高于硅MOSFET，因为在同等导通电阻的情况下，氮化镓（GaN）晶体管的终端电容较低，并防止了体二极管所造成的反向恢复损耗。正是由于这些特性，GaNFET可以构建更高的电源频率，从而在维持合理开关损耗的同时，提高功率密度和瞬态性能。 传统上，GaN器件被PCB为分立式器件，并由分开的驱动器驱动，这是因为GaN器件和驱动器基于有所不同的处置技术，并且有可能来自有所不同的厂商。
每个PCB将不会有引进宿主电感的焊线和引线，如图1a右图。当以每纳秒数十到几百叱电压的高压摆率展开转换时，这些宿主电感不会造成开关损耗、振铃和可靠性问题。
将GaN晶体管与其驱动器构建在一起（图1b）可以避免共源电感，并且很大减少驱动器输入与GaN栅极之间的电感，以及驱动器短路中的电感。在这篇文章中，我们将研究由PCB宿主效应所引起的问题和容许。在一个构建PCB内对这些宿主效应展开优化可以增加该问题，并且以低于100V/ns的高压摆率构建出众的电源性能。
图1.由独立国家PCB内的驱动器驱动的GaN器件（a）；一个构建GaN/驱动器PCB（b）。 图2.用作建模的半桥电路的修改图 建模设置为了建模宿主电感效应，我们用于了一个使用必要驱动配备的空乏型GaN半桥功率级（图2）。我们将半桥设置为一个升压转换器，总线电压480V，杀区时间50ns时50%频率（输入电压［VOUT］=240V），以及一个8A的电感器电流。这个GaN栅极在电源电压电平间被必要驱动。
一个阻性驱动原作GaN器件的接上力挂亲率。一个电流源只不会建模一个与倒数传导模式升压转换器内电源（SW）节点所相连的电感阻抗。共源电感高速电源中最重要的一个宿主要素是共源电感（图1a中的Lcs），它容许了器件吸取电流的压摆亲率。
在传统的TO-220PCB中，GaN源由焊线流至引线，而吸取电流与栅极电流都从这里流到。这个共源电感在吸取电流转变时调制栅源电压。共源电感不会低于10nH（其中还包括焊线和PCB引线），从而容许了压摆率（di/dt），并减少开关损耗。
利用图1b中右图的集成式PCB，驱动器短路必要焊至GaN裸片的源焊垫。这个Kelvin源相连最大限度地延长了电源环路与栅极环路共用的共源电感路径，从而使得器件需要以低很多的电流压摆率来电源。
可以将一个Kelvin源插槽加到到一个分立式PCB内；然而，这个额外的插槽不会使其沦为一个不标准的电源PCB。Kelvin源插槽还必需从印刷电路板（PCB）引回至驱动器PCB，从而减少了栅极环路电感。 图3.有所不同共源电感情况下的高管接上：红色=0nH，绿色=1nH，蓝色=5nH。
E_HS是低管器件的VDS和IDS在运行时间内的分数值（能耗）。 图3表明的是低管电源接上时的硬电源波形。
在共源电感为5nH时，由于源降级效应，力挂亲率减为。一个更加较低的压摆亲率不会带给更长的切换时间，造成更高的交叉传导损耗，如能耗曲线图中右图。
在共源电感为5nH时，能量损耗从53霬减少至85霬，减少了60%。假设电源频率为100kHz，功率损耗则不会从从5.3W减少至8.5W。
栅极环路电感栅极环路电感还包括栅极电感和驱动器短路电感。栅极电感是驱动器输入与GaN栅极之间的电感。
在用于独立国家PCB时，栅极电感还包括驱动器输入焊线（Ldrv_out）、GaN栅极焊线（Lg_gan）和PCB迹线（Lg_pcb），如图1a中右图。基于有所不同的PCB尺寸，栅极电感不会从紧凑型表面贴装PCB（例如，四方扁平无引线PCB）的几纳亨到有引线功率PCB（例如TO-220）的10nH以上。如果驱动器与GaNFET构建在同一个引线框架内（图1b），GaN栅极必要焊到驱动器输入上，这样可以将栅极电感增加至1nH以下。
PCB构建还可以很大地减少驱动器短路电感（从图1a中的Ldrv_gnd+Ls_pcb到图1b中的Lks）。
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