传统开关电源往往采用硅开关器件,硅(Si)功率器件发展时间久,其性能经过多年的不断提升,已接近理论上的极限。随着开关电源的不断发展,对功率器件提出了更高的要求,例如适应更高频率、转换效率更高、功率密度更高等,而硅功率器件已难以满足。氮化镓材料作为宽禁带半导体材料的典型代表,具有诸多优点,近年来受到广泛关注,氮化镓(GaN)功率晶体管(HEMT),具有开关速度快、反向恢复电荷小、适于恶劣环境应用等诸多优点。近年来,一些家厂商已相继推出众多系列的GaN器件,目标是取代硅器件制作更高效的开关电源。因此,研究氮化镓功率晶体管的电学特性以及应用显得尤为重要。本课题主要分析氮化镓功率晶体管的电学特性,并设计电路同时编写Labview程序控制多机台对氮化镓器件电学特性进行实际测量。结合实测结果,与规格接近的硅功率器件对比,分析氮化镓功率器件的优势以及劣势,明确氮化镓器件的应用特点,为下一步的应用做出指导。在熟悉氮化镓的特性后,结合目前开关电源的主要电路组成种类分析,选择适合氮化镓功率器件的开关电源设计,采用Boost PFC加半桥LLC电路的方式设计电源。分别针对Boost PFC电路,半桥LLC电路进行原理分析,以及采用氮化镓开关器件后的电路设计方法分析。根据分析结果,设计Boost PFC电路和半桥LLC电路,计算电路中主要参数,并分析两个电路采用氮化镓开关器件后的优势所在。设计PCB板,搭建最终开关电源,并对电源性能进行评测。