利用一或多个基于GaN的半导体装置的功率转换电路制造方法及图纸

本发明专利技术涉及利用一或多个基于GaN的半导体装置的功率转换电路。本发明专利技术揭示一种半桥式GaN电路。所述电路包含低侧功率开关、高侧功率开关以及高侧功率开关控制器，所述高侧功率开关控制器经配置以基于一或多个输入信号控制所述高侧功率开关的传导性。所述高侧功率开关控制器包含经配置以同时接收第一和第二信号的接收器输入复位电路，其中所述第一信号对应于所述高侧功率开关被接通，其中所述第一信号对应于所述高侧功率开关控制器接通所述高侧功率开关，其中所述第二信号对应于所述高侧功率开关控制器断开所述高侧功率开关，且其中所述接收器输入复位电路进一步经配置以响应于所述第一和第二信号而防止所述高侧功率开关变成不传导。变成不传导。变成不传导。

【技术实现步骤摘要】
利用一或多个基于GaN的半导体装置的功率转换电路
[0001]本申请为专利技术名称为“利用一或多个基于GaN的半导体装置的功率转换电路”、申请号为201910130173.8、申请日为2019年2月21日的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术大体上涉及功率转换电路，且具体地说涉及利用一或多个基于GaN的半导体装置的功率转换电路。

技术介绍

[0003]例如计算机、服务器和电视等等电子装置使用一或多个电能转换电路以将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。一些电能转换电路使用称为半桥转换器的电路拓扑来将高DC电压转换成更低DC电压。因为许多电子装置对功率转换电路的大小和效率敏感，所以可能需要新型半桥转换器电路和组件来满足新型电子装置的需要。

技术实现思路

[0004]一个专利技术性方面是一种半桥式GaN电路。所述电路包含开关节点，以及连接到所述开关节点的经配置以根据一或多个输入信号选择性传导的低侧功率开关，其中当传导时所述低侧功率开关经配置以减少所述开关节点的电压。所述电路还包含经配置以根据所述一或多个输入信号选择性传导的高侧功率开关，其中当传导时所述高侧功率开关经配置以增加所述开关节点的电压。所述电路还包含高侧功率开关控制器，其经配置以基于所述一或多个输入信号控制所述高侧功率开关的传导性，其中所述高侧功率开关控制器包含经配置以同时接收第一和第二信号的接收器输入复位电路，其中第一信号对应于高侧功率开关控制器接通所述高侧功率开关，其中第二信号对应于高侧功率开关控制器断开所述高侧功率开关，且其中所述接收器输入复位电路进一步经配置以响应于第一和第二信号而防止所述高侧功率开关变成传导。
[0005]另一专利技术性方面是一种电子组件。所述组件包含封装基底，以及固定到所述封装基底且包含电子电路的至少一个基于GaN的裸片。所述电路包含开关节点，以及连接到所述开关节点的经配置以根据一或多个输入信号选择性传导的低侧功率开关，其中当传导时所述低侧功率开关经配置以减少所述开关节点的电压。所述电路还包含经配置以根据所述一或多个输入信号选择性传导的高侧功率开关，其中当传导时所述高侧功率开关经配置以增加所述开关节点的电压。所述电路还包含高侧功率开关控制器，其经配置以基于所述一或多个输入信号控制所述高侧功率开关的传导性，其中所述高侧功率开关控制器包含经配置以同时接收第一和第二信号的接收器输入复位电路，其中第一信号对应于高侧功率开关控制器接通所述高侧功率开关，其中第二信号对应于高侧功率开关控制器断开所述高侧功率开关，且其中所述接收器输入复位电路进一步经配置以响应于第一和第二信号而防止所述高侧功率开关变成传导。
附图说明
[0006]图1是根据本专利技术的实施例的半桥式功率转换电路的简化示意图；
[0007]图2是图1中所说明的低侧控制电路内的电路的简化示意图；
[0008]图3是图1中所说明的第一电平移位晶体管的示意图；
[0009]图4是图1中所说明的电平移位驱动电路的示意图；
[0010]图5是图1中所说明的消隐脉冲产生器电路的示意图；
[0011]图6是图5中说明的消隐脉冲产生器内的波形的实例；
[0012]图7是图1中所说明的引导晶体管驱动电路的示意图；
[0013]图8是图1中所说明的低侧晶体管驱动电路的框图；
[0014]图9是图1中所说明的启动电路的示意图；
[0015]图10是可用作图9的示意图中的二极管箝位器的一系列二极管连接式基于GaN的增强型晶体管；
[0016]图11是图1中所说明的UVLO电路的示意图；
[0017]图12是图1中所说明的引导电容器充电电路的示意图；
[0018]图13是相比于图12中所说明的电路的替代性引导电容器充电电路的示意图；
[0019]图14是图1中所说明的高侧逻辑和控制电路的示意图；
[0020]图15是图14中所说明的第一电平移位接收器电路的示意图；
[0021]图16是图14中所说明的第二电平移位接收器电路的示意图；
[0022]图17是图14中说明的上拉触发电路的示意图；
[0023]图18是图14中所说明的高侧UVLO电路的示意图；
[0024]图19是图14中所说明的高侧晶体管驱动器电路的示意图；
[0025]图20是图14中说明的高侧参考电压产生电路的示意图；
[0026]图21是根据本专利技术的另一实施例的半桥式功率转换电路的简化示意图；
[0027]图22是图21中所说明的低侧控制电路内的电路的简化示意图；
[0028]图23是图22中所说明的第一电平移位晶体管的示意图；
[0029]图24是图22中所说明的反相器/缓冲器电路的示意图；
[0030]图25是图22中所说明的接通脉冲产生器电路的示意图；
[0031]图26是图22中所说明的关断脉冲产生器电路的示意图；
[0032]图27是图22中所说明的消隐脉冲产生器电路的示意图；
[0033]图28是图22中所说明的低侧晶体管驱动电路的示意图；
[0034]图29是图21中所说明的高侧控制电路内的电路的简化示意图；
[0035]图30是图29中所说明的电平移位1接收器电路的示意图；
[0036]图31是图29中所说明的电平移位2接收器电路的示意图；
[0037]图32是图29中所说明的高侧UVLO电路的示意图；
[0038]图33是图29中所说明的高侧晶体管驱动器电路的示意图；
[0039]图34是根据本专利技术的实施例的静电放电(electro
‑
static discharge，ESD)箝位电路的示意图；
[0040]图35是根据本专利技术的实施例的静电放电(ESD)箝位电路的示意图；
[0041]图36是根据本专利技术的实施例的电子封装的一部分的图示；
[0042]图37是图36的电子封装的图示；
[0043]图38是替代性高侧控制电路的实施例的示意图。
[0044]图39是接收器的示意图。
[0045]图40是电平移位电路的示意图。
[0046]图41是逻辑块电路的示意图。
[0047]图42是说明高侧控制电路的各种信号的波形的波形图。
[0048]图43是接收器电路的示意图。
[0049]图44是逻辑块电路的示意图。
[0050]图45是说明高侧控制电路的各种信号的波形的波形图。
[0051]图46是说明高侧控制电路的各种信号的波形的波形图。
[0052]图47是替代性高侧控制电路的实施例的示意图。
[0053]图48A和48B是用于图47的高侧控制电路中的逻辑块电路的示意图。
[0054]图49A和49B是用于图47的高侧控制电路中的逻辑块电路的示意图。
[0055]图50是说明图47的高侧控制电路的各种信号的波形的波形图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路，其包括：电源节点；系统，其经配置以以经调节的电压从所述电源节点接收负载电流并产生指示所述负载电流的预期变化的一个或多个控制信号；以及电压调节器，其经配置以向所述电源节点提供所述负载电流并使所述电源节点的电压成为所述经调节的电压，其中所述电压调节器经配置以响应于所述一个或多个控制信号改变所述电源节点的所述电压的值，其中在与所述负载电流的所述预期变化相对应的所述负载电流的实际变化之前改变所述电源节点的所述电压的所述值，其中所述电压调节器包括：控制电路，其经配置以基于所述电源节点的所述电压和参考电压产生输入信号，以及调节器电路，其经配置以基于所述输入信号控制所述电源节点的所述电压。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述一个或多个控制信号指示所述预期变化包括增大所述负载电流还是减小所述负载电流。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述控制电路经配置以额外地基于所述一个或多个控制信号产生所述输入信号。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述负载电流的所述预期变化具有预期范围，且其中所述电压调节器经配置以改变所述电源节点的所述电压的所述值以匹配所述预期范围。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述电压调节器经配置以在持续时间内改变所述电源节点的所述电压的所述值。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述持续时间基于所述一个或多个控制信号确定。7.根据权利要求1所述的电路，其中所述电压调节器经配置以以第一操作模式和第二操作模式操作，且其中所述电压调节器经配置以由于所述电压调节器从所述第一操作模式改变为所述第二操作模式而改变所述电源节点的所述电压的所述值。8.根据权利要求1所述的电路，其中所述电压调节器包括开关调节器。9.根据权利要求1所述的电路，其中所述电压调节器包括R2D调节器。10.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：纳维达斯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：