集成驱动器以及电压转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种集成驱动器以及一种电压转换器，所述集成驱动器应用于包括开关电容变换电路的所述电压转换器，当所述电压转换器刚启动时，所述第一类型的功率晶体管承受的电压为输入电压，通过将所述第一类型的功率晶体管设置为GaN晶体管，以使得所述第一类型的功率晶体管的安全性更为可靠。

【技术实现步骤摘要】
集成驱动器以及电压转换器
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种集成驱动器以及一种电压转换器。
技术介绍
现有的开关电容类的DC/DC变换器，其在启动之前或刚启动时，连接在所述变换器的输入端和参考地之间的第一个晶体管所承受的电压为输入电压，而在正常工作时，所述第一个晶体管所承受的电压小于所述的输入电压。现有的技术中将所述第一个晶体管与其它晶体管设置为同一类型晶体管，会对第一个晶体管的安全性造成影响，且不利于系统的高效性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种集成驱动器以及一种电压转换器，通过将第一类型的功率晶体管设置为GaN晶体管，以使得所述第一类型的功率晶体管的安全性更为可靠。根据本专利技术的第一方面，提出一种集成驱动器，应用于包括开关电容变换电路的电压转换器，包括：第一晶片，包括第一类型功率晶体管；第二晶片，包括至少一个第二类型功率晶体管，所述第一类型功率晶体管的耐压性能高于所述第二类型功率晶体管的耐压性能；所述第一晶片和所述第二晶片串联耦接在所述电压转换器的高电位端和低电位端，使得所述第一类型功率晶体管接收高电压信号。优选地，所述第一类型功率晶体管被设置为GaN晶体管。本专利技术的第二方面，提出一种集成驱动器，应用于包括开关电容变换电路的电压转换器，包括：第一晶片，包括第一类型功率晶体管和至少一个第二类型功率晶体管，所述第一类型功率晶体管的耐压性能高于所述第二类型功率晶体管的耐压性能；所述第一晶片耦接在所述电压转换器的高电位端和低电位端，使得所述第一类型功率晶体管接收高电压信号。优选地，所述第一类型功率晶体管和至少一个所述第二类型功率晶体管共用衬底。优选地，所述第一类型功率晶体管为Si基GaN功率晶体管。优选地，所述第一类型功率晶体管的耐压性能为所述第一类型功率晶体管的漏源击穿电压，所述第二类型功率晶体管的耐压性能为所述第二类型功率晶体管的漏源击穿电压。优选地，所述第一类型功率晶体管的导通电阻小于所述第二类型功率晶体管的导通电阻。优选地，所述第一类型功率晶体管的寄生电容小于所述第二类型功率晶体管的寄生电容。优选地，所述第二类型功率晶体管被设置为Si晶体管。优选地，所述电压转换器包括:所述第一类型功率晶体管，其第一端与所述电压转换器的输入端相连；以及开关和电容网络，所述开关和电容网络连接在所述第一类型功率晶体管的第二端和参考地之间。优选地，所述第一类型功率晶体管承受的最大电压为所述电压转换器的输入电压。优选地，当所述电压转换器启动之前，所述第一类型功率晶体管承受的电压大于所述第二类型功率晶体管承受的电压。优选地，在所述电压转换器启动之前，所述第一类型功率晶体管的第二端经所述开关和电容网络至所述参考地的路径为零电位。优选地，所述第一类型功率晶体管在所述电压转换器正常工作时所承受的电压小于其在所述电压转换器的启动之前所承受的电压。优选地，所述开关和电容网络包括串联连接在所述第一类型功率晶体管的第二端和所述参考地之间的多个所述第二类型功率晶体管。优选地，所述开关和电容网络还包括至少一组并联设置的串联在所述电压转换器的输出端和参考地之间的两个第二类型功率晶体管。优选地，所述开关和电容网络还包括：N组串联连接在开关节点和地电位之间的飞跨电容和第二类型功率晶体管，所述开关节点为相邻的两个功率晶体管管之间的公共连接点，N大于等于1；N+1个电感，其中，一电感连接在最后一个开关节点和输出端之间，剩余电感连接在串联连接的飞跨电容和第二类型功率晶体管的公共连接点和输出正端之间，所述最后一个开关节点为与所述参考地相邻串联连接的两个第二类型功率晶体管的公共连接点。优选地，所述开关和电容网络还包括：串联连接在开关节点和地电位之间的第一类型飞跨电容和第二类型功率晶体管，所述开关节点为相邻的两个功率晶体管之间的公共连接点；连接在串联连接的第一类型飞跨电容和第二类型功率晶体管的公共连接点和输出正端之间的第一类型电感；连接在最后一个开关节点和输出正端之间的第二类型电感；第二类型飞跨电容，连接在开关节点和所述第二类型电感的一端，其中，所述最后一个开关节点为与所述参考地相邻串联连接的两个第二类型功率晶体管的公共连接点。优选地，所述电压转换器还包括至少一个飞跨电容，至少部分所述飞跨电容与对应的功率晶体管并联。优选地，所述飞跨电容位于所述第一晶片和所述第二晶片外部。优选地，所述飞跨电容通过与对应的开关节点引脚相连以实现与所述第一晶片和第二晶片的连接。优选地，所述电压转换器还包括一开关型功率级电路，所述开关型功率级电路包括至少一个磁性元件，所述开关型功率级电路复用至少两个所述第二类功率晶体管或一个所述第一类功率晶体管和一个所述第二类功率晶体管。优选地，所述至少一个磁性元件被封装在所述第一晶片和第二晶片的上方。优选地，所述至少一个磁性元件中的每个磁性元件通过与其对应的两个复用功率晶体管的开关节点引脚和输出引脚相连以实现与所述第一晶片和第二晶片的连接。优选地，还包括一控制电路，被配置为以PWM方式、PFM方式或PWM/PFM混合方式控制被复用功率晶体管以调节输出电压。优选地，所述控制电路位于所述第一晶片或所述第二晶片上。优选地，所述控制电路位于第三晶片上。根据本专利技术的第三方面，提供一种电压转换器，包括所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管，其第一端与所述电压转换器的输入端相连，以及还包括开关和电容网络，所述开关和电容网络连接在所述第一类型功率晶体管的第二端和参考地之间。优选地，所述开关和电容网络包括串联连接在所述第一类型功率晶体管的第二端和所述参考地之间的多个所述第二类型功率晶体管。优选地，还包括开关型功率级电路，所述开关型功率级电路包括至少一个磁性元件，以及复用两个所述第二类功率晶体管或一个所述第一类功率晶体管和一个所述第二类功率晶体管。根据本专利技术提供的集成驱动器和电压转换器，所述集成驱动器应用于包括开关电容变换电路的所述电压转换器，当所述电压转换器刚启动时，所述第一类型的功率晶体管承受的电压为输入电压，通过将所述第一类型的功率晶体管设置为GaN晶体管，以使得所述第一类型的功率晶体管的安全性更为可靠，同时将所述第二类型的功率晶体管设置为Si晶体管，使得集成驱动器的系统具有更高的效率。附图说明图1为根据本专利技术第一实施例的电压转换器的电路图；图2为根据本专利技术第二实施例的电压转换器的电路图；图3为根据本专利技术第三实施例的电压转换器的电路图；图4为根据本专利技术第四实施例的电压转换器的电路图；图5为根据本专利技术第五实施例的电压转换器的电路图；图6为根据本专利技术第六实施例的电压转换器的电路图；图7为根据本专利技术第七实施例的电压转换器的电路图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的组成部分采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成驱动器，应用于包括开关电容变换电路的电压转换器，包括：/n第一晶片，包括第一类型功率晶体管；/n第二晶片，包括至少一个第二类型功率晶体管，所述第一类型功率晶体管的耐压性能高于所述第二类型功率晶体管的耐压性能；/n所述第一晶片和所述第二晶片串联耦接在所述电压转换器的高电位端和低电位端，使得所述第一类型功率晶体管接收高电压信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成驱动器，应用于包括开关电容变换电路的电压转换器，包括：
第一晶片，包括第一类型功率晶体管；
第二晶片，包括至少一个第二类型功率晶体管，所述第一类型功率晶体管的耐压性能高于所述第二类型功率晶体管的耐压性能；
所述第一晶片和所述第二晶片串联耦接在所述电压转换器的高电位端和低电位端，使得所述第一类型功率晶体管接收高电压信号。


2.根据权利要求1所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管被设置为GaN晶体管。


3.一种集成驱动器，应用于包括开关电容变换电路的电压转换器，包括：
第一晶片，包括第一类型功率晶体管和至少一个第二类型功率晶体管，所述第一类型功率晶体管的耐压性能高于所述第二类型功率晶体管的耐压性能；
所述第一晶片耦接在所述电压转换器的高电位端和低电位端，使得所述第一类型功率晶体管接收高电压信号。


4.根据权利要求3所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管和至少一个所述第二类型功率晶体管共用衬底。


5.根据权利要求3所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管为Si基GaN功率晶体管。


6.根据权利要求1或3所述的集成驱动器，所述第一类型功率晶体管的耐压性能为所述第一类型功率晶体管的漏源击穿电压，所述第二类型功率晶体管的耐压性能为所述第二类型功率晶体管的漏源击穿电压。


7.根据权利要求1或3所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管的导通电阻小于所述第二类型功率晶体管的导通电阻。


8.根据权利要求1或3所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管的寄生电容小于所述第二类型功率晶体管的寄生电容。


9.根据权利要求1或3所述的集成驱动器，其中，所述第二类型功率晶体管被设置为Si晶体管。


10.根据权利要求1或3所述的集成驱动器，其中，所述电压转换器包括:
所述第一类型功率晶体管，其第一端与所述电压转换器的输入端相连；以及
开关和电容网络，所述开关和电容网络连接在所述第一类型功率晶体管的第二端和参考地之间。


11.根据权利要求10所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管承受的最大电压为所述电压转换器的输入电压。


12.根据权利要求10所述的集成驱动器，其中，当所述电压转换器启动之前，所述第一类型功率晶体管承受的电压大于所述第二类型功率晶体管承受的电压。


13.根据权利要求10所述的集成驱动器，其中，在所述电压转换器启动之前，所述第一类型功率晶体管的第二端经所述开关和电容网络至所述参考地的路径为零电位。


14.根据权利要求10所述的集成驱动器，其中，所述第一类型功率晶体管在所述电压转换器正常工作时所承受的电压小于其在所述电压转换器的启动之前所承受的电压。


15.根据权利要求10所述的集成驱动器，其中，所述开关和电容网络包括串联连接在所述第一类型功率晶体管的第二端和所述参考地之间的多个所述第二类型功率晶体管。


16.根据权利要求15所述的集成驱动器，其中，所述开关和电容网络还包括至少一组并联设置的串联在所述电压转换器的输出端和参考地之间的两个第二类型功率晶体管。


17.根据权利要求15所述的集成驱动器，其中，所述开关和电容网...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚凯卫，张望，赵晨，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33