一种适用于GaN驱动芯片的自适应死区时间控制电路制造技术

本发明专利技术公开一种适用于GaN驱动芯片的自适应死区时间控制电路，属于开关电源领域。通过实时检测开关节点SW的电压变化情况，产生控制信号，对高侧或低侧输入控制信号进行延迟，即在开关节点SW下降沿处，通过对低侧输入控制信号进行延迟，在开关节点SW上升沿处，通过对高侧输入控制信号进行延迟，从而产生死区时间，实现死区优化；解决了传统固定死区时间设置过长带来的较大的反向导通损耗问题，提高转换效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于GaN驱动芯片的自适应死区时间控制电路


[0001]本专利技术涉及开关电源
，特别涉及一种适用于GaN驱动芯片的自适应死区时间控制电路。

技术介绍

[0002]相比于传统的Si功率器件，在相同耐压下氮化镓功率器件(GaN)具有具有更低的导通电阻、更低的栅极电荷以及更小的器件尺寸，更能够满足开关电源朝着高频、高效率、小体积、轻量化方向不断发展的要求。但同时由于GaN功率器件又存在一些特殊的物理特性，如栅极耐压小、栅极安全工作电压范围窄、阈值电压低、反向导通电压大、对寄生因素敏感等，无法直接用传统的驱动电路直接驱动GaN功率器件，需要对重新设计适用于GaN功率器件的驱动芯片。
[0003]对于BUCK电源，为了防止高低侧功率管同时导通，会引入死区时间，在死区时间内，高侧和低侧功率管同时关断。图1所示为传统半桥驱动电路的死区时间控制拓扑结构，从图1中可知，传统的死区时间设置为固定死区时间，但由于GaN功率器件关闭和开启过程会受负载条件、电流、电压、温度等参数变化的影响，为了保证在所有工作条件下高低侧功率器件均不会发生直通现象，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于GaN驱动芯片的自适应死区时间控制电路，其特征在于，包括过零检测模块和死区控制模块；所述过零检测模块实时检测开关节点SW的电压变化情况，产生控制信号至所述死区控制模块；所述死区控制模块对高侧或低侧输入的控制信号进行延迟，即在开关节点SW下降沿处通过对低侧输入的控制信号进行延迟，在开关节点SW上升沿处通过对高侧输入控制信号进行延迟，从而产生死区时间，实现死区优化。2.如权利要求1所述的适用于GaN驱动芯片的自适应死区时间控制电路，其特征在于，所述过零检测模块包括偏置电流I
BIAS
、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第一二极管D1、第二二极管D2、电阻R1和电压比较器COMP；其中所述偏置电流I
BIAS
的一端同时接第三PMOS管MP3的漏端和栅端、第二PMOS管MP2的栅端、第一PMOS管MP1的栅端，所述偏置电流I
BIAS
的另一端接地；第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3的源端均接VDD；第一PMOS管MP1的漏端接节点V1，第二PMOS管MP2的漏端接节点V2；电阻R1的一端接节点V1，另一端接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极接开关节点SW，其中节点V1的电压由偏置电流I
BIAS
、第一PMOS管MP1的宽长比和第三PMOS管MP3的宽长比、R1阻值、第一二极管D1的正向导通电压、开关节点SW的电压共同决定，第二二极管D2的阳极接节点V2，阴极接地，其中节点V2的电压由第二二极管D2的正向导通电压决定；电压比较器COMP的正输入端接节点V2，负...

【专利技术属性】
技术研发人员：常红，黄少卿，于文涛，顾明，席晓丽，耿镐，武嘉瑜，肖培磊，宣志斌，罗永波，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：