Los transistores de potencia son uno de los principales contribuyentes a la pérdida de potencia en las fuentes de alimentación conmutadas . Las pérdidas de los transistores generalmente se dividen en dos categorías; Pérdidas de conducción y pérdidas de conmutación. Las pérdidas por conducción son las pérdidas que se producen cuando un transistor conduce corriente, mientras que las pérdidas por conmutación son las pérdidas que se producen durante la transición entre estados de conmutación.

Cuando se enciende, un transistor GaN (como un transistor de silicio) actúa como una resistencia entre el drenaje y la fuente, generalmente denominada Ron, y las pérdidas de conducción son proporcionales a esta resistencia. La principal ventaja del GaN y otros materiales WBG es su relación entre el voltaje de ruptura y el Ron. La Figura 1 muestra los límites teóricos de esta relación para el silicio, GaN y el carburo de silicio (SiC, otro material del WBG). Se puede ver que cuando se alcanza un voltaje de ruptura determinado, el Ron de los dispositivos WBG es mucho menor que el del silicio, y el GaN es el más bajo de los tres. A medida que el silicio se acerca a su límite teórico, seguir aumentando Ron requerirá el uso de GaN y otros materiales WBG.

Además de mejorar las pérdidas de conducción, el uso de GaN también reduce las pérdidas de conmutación. Varios factores contribuyen a las pérdidas por conmutación, varios de los cuales pueden mejorarse utilizando GaN. Un mecanismo de pérdida se debe a la corriente que fluye en el transistor antes de que el voltaje de la fuente de drenaje comience a caer, como se muestra en la Figura 2. Durante este período, las pérdidas (iguales al producto del voltaje y la corriente) son muy grandes. Aumentar la velocidad a la que se enciende el interruptor reducirá las pérdidas incurridas durante las transiciones. Los transistores GaN se pueden encender más rápido que los transistores de silicio, por lo que se reducen las pérdidas derivadas de esta conmutación.

Otra forma en que GaN reduce las pérdidas por conmutación es al no utilizar diodos corporales. Para evitar una condición de cortocircuito, hay un período de tiempo en el que ambos interruptores del medio puente están abiertos, llamado "tiempo muerto". Durante este tiempo, la corriente continúa fluyendo, pero como ambos interruptores están cerrados, la corriente pasa a través del diodo del cuerpo. La eficiencia del diodo del cuerpo cuando está encendido es mucho menor que la resistencia Ron de un transistor de silicio. Los transistores GaN no tienen diodos en el cuerpo. La corriente que fluye a través del diodo del cuerpo del transistor de silicio fluye a través de la resistencia Ron. Esto reduce significativamente las pérdidas sufridas durante los tiempos muertos.

Dado que el diodo del cuerpo de un transistor de silicio conduce durante el tiempo muerto, debe apagarse cuando se enciende otro interruptor. Durante este tiempo, la corriente fluye en dirección inversa después de que el diodo se apaga, lo que aumenta las pérdidas. No hay diodo corporal en los transistores GaN, por lo que las pérdidas por recuperación inversa son cercanas a cero.