一种用于GaN功率器件的驱动电路

摘要

本发明涉及集成电路技术领域，具体的说是涉及一种用于GaN功率器件的驱动电路。本发明的一种用于GaN功率器件的驱动电路，其特征在于，包括高通道驱动模块、低通道驱动模块、GaN FET管Q1、Q2；高通道驱动模块采用高通道电源电压HB和高通道地电位HS，输出端与Q1的栅极连接，低通道驱动模块采用电源电压VDD和地电位VSS，输出端与Q2的栅极连接；GaN FET管Q1的漏极连接外部电压VIN、源极与Q2的漏极连接。本发明的有益效果为，有效防止自举电容两端电压超过GaN FETs的栅源最大限制电压，克服了由GaN FETs无体二极管而导致在死区时间内自举电路过度充电，造成高端FET易受损的问题。本发明尤其适用于GaN功率器件的驱动电路。

主权项

一种用于GaN功率器件的驱动电路，其特征在于，包括高通道驱动模块、低通道驱动模块、GaN FET管Q1、Q2；高通道驱动模块的输入端连接外部信号HI，低通道驱动模块的输入端连接外部信号LI，所述HI和LI为互补方波信号；高通道驱动模块采用高通道电源电压HB和高通道地电位HS，输出端与GaN FET管Q1的栅极连接，低通道驱动模块采用电源电压VDD和地电位VSS，输出端与GaN FET管Q2的栅极连接；GaN FET管Q1的漏极连接外部电压VIN、源极与GaN FET管Q2的漏极连接；其中，高通道驱动模块和低通道驱动模块为相互独立控制，分别传输高、低端的GaN FET控制信号；高通道驱动模块包括电容电压钳位模块、电压转移模块、自举充电模块、高通道欠压锁定模块、高通道控制信号输入模块、高通道电平移位模块、高通道功率管驱动模块、PMOS管MP1和NMOS管MN1；高通道控制信号输入模块的一个输入端接外部信号HI，其输出端接高通道电平位移模块的一个输入端；高通道电平移位模块的另一个输入端接自举充电模块的一个输出端，其输出端接高通道功率管驱动模块的一个输入端；自举充电模块的一个输入端依次通过电压转移模块和电压钳位模块接高通道电源电压HB，其另一个输出端接高通道电源电压HB并通过高通道欠压锁定模块接高通道功率管驱动模块的另一个输入端；高通道功率管驱动模块的输出端接MP1和MN1的栅极，其电源输入端接高通道电源电压HB，其地电位端接高通道地电位HS；MP1的源极接高通道电源电压HB，其漏极通过第一电阻R1接GaN FET管Q1栅极；MN1的漏极接GaN FET管Q1的栅极，其源极接高通道地电位HS；电容C1的一端接高通道电源电压HB，另一端接高通道地电位HS；低通道驱动模块包括低通道欠压锁定模块、低通道控制信号输入模块、低通道电平移位模块、低通道功率管驱动模块、PMOS管MP2和NMOS管MN2；低通道控制信号输入模块的输入端接外部信号LI，其输出端通过低通道电平移位模块接低通道功率管驱动模块的一个输入端；低通道欠压锁定模块的输入端接电源电压VDD，其输出端接高通道控制信号输入模块的另一个输入端、自举充电模块的另一个输入端和低通道功率管驱动模块的另一个输入端；低通道功率管驱动模块的电源输入端接电源电压VDD，其地电位端接地电位VSS，其输出端接MP2和MN2的栅极；MP2的源极接电源电压VDD，其漏极通过第二电阻R2接Q2的栅极；MN2的漏极接GaN FET管Q2的栅极，其源极接地电位VSS；GaN FET管Q2的源极接地电位VSS。