一种氮化镓高频高效电源模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氮化镓高频高效电源模块，属于氮化镓高频高效电源技术领域，包含高频驱动电路以及与其连接的氮化镓大功率器件及滤波模块，所述高频驱动电路包含低压差线性稳压器、波形产生电路、电平搬移模块、死区时间处理电路及非重叠模块、延迟校准电路；本实用新型专利技术通过调节死区最小化处理模块与非重叠模块，抑制功率器件的大电流直通现象，有助于提升电源模块的效率，利用氮化镓器件的高频特性，使电源系统的工作频率大幅提升。使电源系统的工作频率大幅提升。使电源系统的工作频率大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓高频高效电源模块


[0001]本技术涉及氮化镓电源模块
，尤其涉及一种氮化镓高频高效电源模块。

技术介绍

[0002]功率器件栅极驱动电路是电源模块的重要组成部分，在电源转换和能量获取领域起着关键的作用，功率器件栅极驱动电路被广泛用于汽车电子、移动快充、通信基站等领域。栅极驱动电路作为电源模块的基础部分，其速度和功耗将直接影响电路的整体性能。电源模块产生系统损耗的原因有很多，一是驱动电路死区时间设置不当，导致功率器件 同时承受高电流和高电压，二是功率器件栅极充电损耗，由于传统功率半导体器件栅极的输入电容较大，充放电产生动态功耗，导致驱动开关的损耗提升，三是传统功率半导体器件具有体二极管，二极管导通的时间越长，其传导和反向恢复损耗便越高大。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供一种氮化镓高频高效电源模块，本模块集成死区时间调节与非重叠模块于一体，非重叠功能能够严格控制高侧功率管和低侧功率管驱动信号不同时输出高电平!这样可以防止两个功率器件同时开启，能够有效抑制大电流直通现象，死区时间调节功能能够将驱动波形同时为低电平的时间减小，提高整个周期内电源系统的转换效率。
[0004]本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0005]一种氮化镓高频高效电源模块，包含高频驱动电路以及与其连接的氮化镓大功率器件及滤波模块，所述高频驱动电路包含低压差线性稳压器、波形产生电路、电平搬移模块、死区时间处理电路及非重叠模块、延迟校准电路，所述低压差线性稳压器的输出端分别连接电平搬移模块的输入端和死区时间处理电路及非重叠模块的输入端，所述波形产生电路的输出端连接死区时间处理电路及非重叠模块的输入端，所述死区时间处理电路及非重叠模块的输出端连接延迟校准电路的输入端。
[0006]作为本技术一种氮化镓高频高效电源模块的进一步优选方案，所述所述死区时间处理电路及非重叠模块包含电平比较电路、非重叠处理模块、偏置电路处理模块，所述偏置电路处理模块通过非重叠处理模块连接电平比较电路。
[0007]作为本技术一种氮化镓高频高效电源模块的进一步优选方案，所述电平搬移模块包含信号延时校准单元和搬移电平处理单元，所述电平比较电路与信号延时校准单元连接，所述信号延时校准单元与搬移电平处理单元连接。
[0008]作为本技术一种氮化镓高频高效电源模块的进一步优选方案，所述氮化镓大功率器件及滤波模块包含两个氮化镓增强型NMOS器件和低内阻电感电容滤波模块。
[0009]本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0010]1、本技术一种氮化镓高频高效电源模块，该模块集成死区时间调节与非重叠
模块于一体，非重叠功能能够严格控制高侧功率管和低侧功率管驱动信号不同时输出高电平，这样可以防止两个功率器件同时开启，能够有效抑制大电流直通现象，死区时间调节功能能够将驱动波形同时为低电平的时间减小，提高整个周期内电源系统的转换效率；
[0011]2、本技术通过调节死区最小化处理模块与非重叠模块，抑制功率器件的大电流直通现象，有助于提升电源模块的效率，利用氮化镓器件的高频特性，使电源系统的工作频率大幅提升。
附图说明
[0012]图1是本技术氮化镓高频高效电源模块的整体结构原理图；
[0013]图2是本技术高频驱动电路结构原理图；
[0014]图3是本技术区时间处理电路及非重叠模块的结构原理图；
[0015]图4是本技术电平搬移模块的结构原理图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]一种氮化镓高频高效电源模块，如图1所示，包含高频驱动电路以及与其连接的氮化镓大功率器件及滤波模块。如图2所示，所述高频驱动电路包含低压差线性稳压器、波形产生电路、电平搬移模块、死区时间处理电路及非重叠模块、延迟校准电路，所述低压差线性稳压器的输出端分别连接电平搬移模块的输入端和死区时间处理电路及非重叠模块的输入端，所述波形产生电路的输出端连接死区时间处理电路及非重叠模块的输入端，所述死区时间处理电路及非重叠模块的输出端连接延迟校准电路的输入端。
[0019]本技术集成死区时间调节与非重叠模块于一体，非重叠功能能够严格控制高侧功率管和低侧功率管驱动信号不同时输出高电平，这样可以防止两个功率器件同时开启，能够有效抑制大电流直通现象，死区时间调节功能能够将驱动波形同时为低电平的时间减小，提高整个周期内电源系统的转换效率；
[0020]本技术通过调节死区最小化处理模块与非重叠模块，抑制功率器件的大电流直通现象，有助于提升电源模块的效率，利用氮化镓器件的高频特性，使电源系统的工作频率大幅提升。
[0021]如图3所示，所述死区时间处理电路及非重叠模块包含电平比较电路、非重叠处理模块、偏置电路处理模块，所述偏置电路处理模块通过非重叠处理模块连接电平比较电路。
[0022]如图4所示，所述电平搬移模块包含信号延时校准单元和搬移电平处理单元，所述电平比较电路与信号延时校准单元连接，所述信号延时校准单元与搬移电平处理单元连接。
[0023]所述氮化镓大功率器件及滤波模块包含两个氮化镓增强型NMOS器件和低内阻电感电容滤波模块。氮化镓大功率器件及滤波模块有助于驱动电路高频性能的提升，本驱动
电路的输出级是由两个氮化镓增强型NMOS器件和低内阻电感电容滤波模块共同组成的，由于氮化镓器件 的独有特性使得整体驱动波形的工作频率增加，低内阻电感电容滤波模块在完成滤波基础上能够保证引入很小的损耗。
[0024]以上只通过说明的方式描述了本技术的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本技术权利要求保护范围的限制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓高频高效电源模块，其特征在于：包含高频驱动电路以及与其连接的氮化镓大功率器件及滤波模块，所述高频驱动电路包含低压差线性稳压器、波形产生电路、电平搬移模块、死区时间处理电路及非重叠模块、延迟校准电路，所述低压差线性稳压器的输出端分别连接电平搬移模块的输入端和死区时间处理电路及非重叠模块的输入端，所述波形产生电路的输出端连接死区时间处理电路及非重叠模块的输入端，所述死区时间处理电路及非重叠模块的输出端连接延迟校准电路的输入端。2.根据权利要求1所述的一种氮化镓高频高效电源模块，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，
申请(专利权)人：陈彬，
类型：新型
国别省市：