【技术实现步骤摘要】
高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路
本专利技术涉及属于集成电路领域，尤其是涉及一种高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路。
技术介绍
GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）具有高的断态击穿强度以及导通状态下的优异沟道导电性，是高频高功率密度开关功率晶体管的发展趋势。与Si相比，GaN材料的击穿强度比Si高10倍，这意味着与Si器件相比，对于给定的器件尺寸，可以将10倍的电压施加到GaN器件上，由于具体的导通电阻Ron与维持给定击穿电压所需的器件漂移区的长度成比例，因此更紧凑的GaN器件具有尽可能低的导通电阻。此外，GaN器件的HEMT电子传输特性，与具有相同额定电压的Si功率器件相比，特定的导通电阻几乎低两个数量级。因此，GaN器件同时实现高击穿电压和高电流水平，即具有高功率水平下的高开关频率。GaN器件本身也存在一些缺点。一是器件没有雪崩电压额定值，因此门极驱动相当关键，绝对最大额定电压典型值仅为正负10V，而当门极驱动电压小于5V时，GaN器件的动态导通电阻性能又会变差。另外，GaN器件超快的开启速度会导致EMI特...
【技术保护点】
1.一种高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，包括：驱动电流调节电路(110)、第一MOS开关Q111、关断延时电路(112)、第二MOS开关Q113、驱动电压钳位电路(114)、反相器INV115、电荷泵电容C120；/n驱动电流调节电路(110)的控制端与反相器INV115的输入端接门极驱动电路的输入端；门极驱动电路的输入端用于输入控制信号On；反相器INV115的输出端接第一MOS开关Q111的控制端以及关断延时电路(112)的输入端；关断延时电路(112)的输出端接第二MOS开关Q113的控制端；/n驱动电流调节电路(110)输出两路电流源iCp、iDr...
【技术特征摘要】
1.一种高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，包括：驱动电流调节电路(110)、第一MOS开关Q111、关断延时电路(112)、第二MOS开关Q113、驱动电压钳位电路(114)、反相器INV115、电荷泵电容C120；
驱动电流调节电路(110)的控制端与反相器INV115的输入端接门极驱动电路的输入端；门极驱动电路的输入端用于输入控制信号On；反相器INV115的输出端接第一MOS开关Q111的控制端以及关断延时电路(112)的输入端；关断延时电路(112)的输出端接第二MOS开关Q113的控制端；
驱动电流调节电路(110)输出两路电流源iCp、iDrv，分别接到电荷泵电容C120两端的节点a和节点b；第一MOS开关Q111的一个开关端接节点a，另一个开关端接参考地；第二MOS开关Q113的一个开关端接节点b，另一个开关端接参考地；
驱动电压钳位电路(114)的一端接节点b，另一端接参考地；
节点b作为门极驱动电路的输出端，用于输出驱动GaN功率管的驱动电压vDrv。
2.如权利要求1所述的高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，
驱动电流调节电路(110)输出的两路电流源iCp、iDrv受控制信号On控制；当控制信号On为低电平时，输出的两路电流源iCp、iDrv电流都为零；当控制信号On为高电平时，输出的两路电流源iCp、iDrv电流随门极驱动电路输出的驱动电压vDrv而变化。
3.如权利要求2所述的高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，
当控制信号On由低电平变成高电平，门极驱动电路所驱动的GaN功率管充分导通时，电荷泵电容C120一端节点a的电压vCp高于另一端节点b的电压vDrv。
4.如权利要求1、2或3所述的高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，
关断延时电路(112)的输入与输出同相，关断延时电路(112)的输出信号Offd在其输入信号off上升沿时延时；关断延时电路(112)的输出信号Offd在其输入信号off下降沿时不延时。
5.如权利要求4所述的高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，
所述关断延时电路(112)的输出信号Offd在其输入信号off上升沿时延时，延时时间td为数十纳秒。
6.如权利要求1、2或3所述的高可靠的GaN功率管快速门极驱动电路，其特征在于，
驱动电流调节电路(110)包括：反相器INV1、NMOS管...
【专利技术属性】
技术研发人员：励晔，黄飞明，赵文遐，贺洁，朱勤为，
申请(专利权)人：无锡硅动力微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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