질화 갈륨 (Gallium nitride, GaN) 고전자 이동성 트랜지스터(High electron mobility transistor, HEMT)는 매우 낮은 도통 손실과 스위칭 손실을 보여주는 차세대 반도체이다. 하지만, GaN HEMT는 턴 오프 상태에서 역도통 성능이 저하되며, 이는 역도통 손실로 데드타임 구간에서 나타난다. 따라서 본 논문에서는 능동 게이트 구동 회로를 이용하여 역도통 손실을 감소하며, 동시에 밀러 오동작 턴 온을 방지하는 방법을 제안한다. 제안하는 능동 게이트 구동 회로는 총 세가지 레벨의 전압을 각각 턴 온, 턴 오프, 데드타임 구간에 맞추어 GaN HEMT의 게이트-소스로 인가한다. 데드타임 구간의 경우 게이트-소스를 클램핑하여 0 V를 출력하며, 이 경우 기존의 일반적인 게이트 구동 회로에 비해 역도통 손실을 현저히 낮추게 된다. 반면, GaN HEMT의 턴 온과 턴 오프 상태의 경우 일반적인 게이트 구동 회로처럼 각각 양전압과 음전압을 출력한다. 특히, 턴 오프의 경우 음전압이 인가된 게이트-소스는 밀러효과에 의한 오동작에 강인한 특징을 가진다. 본 논문은 위와 같은 성능을 가진 능동 게이트 구동 회로의 작동 원리와 설계방법에 대해 자세히 설명하며, 제안하는 구동 회로를 4 종의 GaN 기반 벅 컨버터와 2 종의 LLC 컨버터에 대해 검증한다. 그리고, 총 6종의 컨버터에 대해 기존의 게이트 구동 회로와 제안하는 능동 구동 회로를 모두 실험하고, 손실량, 비용 등을 비교한다. 특히, 시스템 효율과 캘리포니아 에너지 위원회 (California Energy Commission, CEC) 효율을 상승시키는 것을 확인함으로써 제안하는 방법의 효과를 검증하였다. 마지막으로 6종의 컨버터의 손실 분석 결과를 토대로 GaN HEMT의 손실 감소율을 분석하여, 제안하는 방법의 타당성을 입증하였다.