氮化镓晶体管的驱动方法、电路及应用其电路的反激变换器

摘要

本发明公开了一种氮化镓晶体管的驱动方式，属于DC-DC功率变换领域。所述氮化镓驱动电路在传统的氮化镓驱动芯片上加入负压驱动，以加速氮化镓晶体管的关断，并抑制了由于关断时漏源两极dv/dt过大造成的误导通情况。另一方面，对于氮化镓晶体管关断后驱动电压上加入的负压会带来很大的反向导通损耗的问题，在反向导通时间段上加入一个低于开启电压V_th的中间电平V_M，使得反向导通电压从原来的V_th+V_{gs_off}，减小为V_th-V_M,从而大大减小了反向导通损耗。该驱动方式可用于一切需要驱动氮化镓功率晶体管的场合，典型应用为谐振变换器的控制管和PWM软开关变换器的控制管的驱动。

主权项

一种氮化镓晶体管的驱动方法，包括如下步骤，在t0时刻，提供第一电量，使氮化镓晶体管的驱动电压Vgs由负电压上升为中间电平Vm，中间电平大于零且小于氮化镓晶体管的开启电压；在t0至t1阶段，将氮化镓晶体管的驱动电压Vgs保持在中间电平Vm，为氮化镓晶体管的开通提供预备状态，用以减小在零电压开通之前由于反向导通机制触发而带来的反向导通损耗；在t1时刻，提供第二电量，使氮化镓晶体管的驱动电压Vgs自t0时刻所建立的中间电平Vm上升至氮化镓晶体管的开通驱动电压，驱动氮化镓晶体管开通；在t1至t2阶段，将氮化镓晶体管的驱动电压Vgs保持在开通驱动电压，以维持氮化镓晶体管的导通状态；在t2时刻，关断第一电量、第二电量，并提供负压电位，使氮化镓晶体管的驱动电压Vgs自开通驱动电压降低至负电压，以使氮化镓晶体管快速可靠关断；在t2至t3阶段，将氮化镓晶体管的驱动电压Vgs保持在负压电位，以维持氮化镓晶体管的关断状态，用以防止由于开关管漏源两端电压的dv/dt造成的误导通；在t3时刻，返回t0时刻的步骤。