功率器件、驱动电路、电源模组制造技术

本发明专利技术公开了一种功率器件、驱动电路、电源模组，功率器件包括：耗尽型晶体管和低压晶体管，耗尽型晶体管的源极与低压晶体管的漏极连接，耗尽型晶体管的栅极与低压晶体管的源极均连接至功率器件的源极，低压晶体管的栅极连接至功率器件的栅极，耗尽型晶体管的漏极连接至功率器件的漏极；钳位电路，钳位电路的一端与低压晶体管的源极连接，钳位电路的另一端与低压晶体管的漏极连接，钳位电路用于钳位低压晶体管的源极与漏极之间的电压。由此，该功率器件，可以在高频条件下有效地工作。可以在高频条件下有效地工作。可以在高频条件下有效地工作。

【技术实现步骤摘要】
功率器件、驱动电路、电源模组


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种功率器件、驱动电路、电源模组。

技术介绍

[0002]相关技术中，GaN HEMT有耗尽型和增强型两种，耗尽型器件需要负栅压关断，对栅驱动电路设计是个极大的挑战，容易带来短路等安全问题，而将耗尽型GaN HEMT与低压Si MOSFET形成级联结构，可以很容易地适应传统MOSFET驱动电路方案，降低了系统端更换器件的成本和技术需求。
[0003]但是随着电源模组小型化的发展，开关电源的工作频率也在提高。由于GaN HEMT属于常开器件，相关技术中的级联结构导致了器件在工作时，特别是在Si MOSFET关断的瞬间会产生一个瞬态高电压落在Si MOSFET的漏极，在高频条件下，这对于Si MOSFET的耐压能力是个挑战，容易造成击穿失效，从而导致GaN HEMT器件失效。虽然Si功率芯片有一定雪崩耐受能力，但是此处电压若不能被定义出来，长时间工作在开关状态也会对器件造成损伤导致击穿。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种功率器件，该功率器件在高频条件下能够有效地工作。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种驱动电路。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种电源模组。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种功率器件，所述功率器件包括：耗尽型晶体管和低压晶体管，所述耗尽型晶体管的源极与所述低压晶体管的漏极连接，所述耗尽型晶体管的栅极与所述低压晶体管的源极均连接至所述功率器件的源极，所述低压晶体管的栅极连接至所述功率器件的栅极，所述耗尽型晶体管的漏极连接至所述功率器件的漏极；钳位电路，所述钳位电路的一端与所述低压晶体管的源极连接，所述钳位电路的另一端与所述低压晶体管的漏极连接，所述钳位电路用于钳位所述低压晶体管的源极与漏极之间的电压。
[0008]根据本专利技术实施例的功率器件，包括耗尽型晶体管、低压晶体管和钳位电路。其中，耗尽型晶体管的源极与低压晶体管的漏极连接，耗尽型晶体管的栅极与低压晶体管的源极均连接至功率器件的源极，低压晶体管的栅极连接至所述功率器件的栅极，耗尽型晶体管的漏极连接至功率器件的漏极，钳位电路的一端与低压晶体管的源极连接，钳位电路的另一端与低压晶体管的漏极连接，钳位电路用于钳位所述低压晶体管的源极与漏极之间的电压。由此，该功率器件通过钳位电路对低压晶体管的漏极与源极之间的电压钳位，可以实现对低压晶体管的保护，提高了器件的可靠性，能够在高频条件下有效工作。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例提出的功率器件，还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述钳位电路包括齐纳二极管，所述齐纳二极管的阳
极与所述低压晶体管的源极连接，所述齐纳二极管的阴极与所述低压晶体管的漏极连接。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述低压晶体管为低压Si MOSFET。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述耗尽型晶体管为耗尽型GaN HEMT。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述功率器件还包括焊盘，所述焊盘上形成有导电区域，所述齐纳二极管的阴极和所述低压Si MOSFET的漏极均直接贴在所述导电区域上，以通过所述导电区域中的导体电连接，所述齐纳二极管的阳极和所述低压Si MOSFET的源极通过导线连接，所述低压Si MOSFET的栅极通过导线连接至所述功率器件的栅极，所述低压Si MOSFET的源极通过导线连接至所述功率器件的源极。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述耗尽型GaN HEMT贴在所述焊盘上的非导电区域，所述耗尽型GaN HEMT的栅极通过导线连接至所述功率器件的源极，所述耗尽型GaN HEMT的漏极通过导线连接至所述功率器件的漏极，所述耗尽型GaN HEMT的源极通过导线连接至所述导电区域。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述耗尽型GaN HEMT通过银粘连在所述所述焊盘上的非导电区域。
[0016]为了实现上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种驱动电路，包括上述的功率器件。
[0017]根据本专利技术实施例的驱动电路，通过上述的功率器件，可以实现对低压晶体管的保护，从而可以在高频条件下有效工作。
[0018]为了实现上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种电源模组，包括上述的驱动电路。
[0019]根据本专利技术实施例的电源模组，包括上述的驱动电路，通过功率器件，可以实现对低压晶体管的保护，从而可以在高频条件下有效工作。
[0020]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一个实施例的功率器件的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术另一个实施例的功率器件的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例的驱动电路的结构框图；
[0024]图4是本专利技术实施例的电源模组的结构框图。
具体实施方式
[0025]下面参考附图描述本专利技术实施例的功率器件、驱动电路、电源模组，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。参考附图描述的实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]图1是本专利技术一个实施例的功率器件的结构示意图。
[0027]如图1所示，功率器件10包括：耗尽型晶体管20、钳位电路30、低压晶体管40。
[0028]具体地，耗尽型晶体管20的源极与低压晶体管40的漏极连接，耗尽型晶体管20的栅极与低压晶体管40的源极均连接至功率器件10的源极，低压晶体管40的栅极连接至功率
器件10的栅极，耗尽型晶体管20的漏极连接至功率器件10的漏极，钳位电路30的一端与低压晶体管40的源极连接，钳位电路30的另一端与低压晶体管40的漏极连接，该钳位电路30用于钳位低压晶体管40的源极与漏极之间的电压。
[0029]由此，可以实现通过钳位电路30对低压晶体管40进行钳位，避免瞬态高电压对功率器件10造成损伤，使得本专利技术实施例中的功率器件10可以长时间有效地工作在高频条件下。
[0030]在本专利技术的一个实施例中，钳位电路30包括齐纳二极管D1，齐纳二极管D1的阳极与低压晶体管40的源极连接，齐纳二极管D1的阴极与低压晶体管40的漏极连接。
[0031]由此，可以实现通过一个简单的结构对低压晶体管40进行钳位，使得本专利技术实施例的功率器件10成本更低，占用空间更小。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，低压晶体管40为低压Si MOSFET。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，耗尽型晶体管20为耗尽型GaN HEMT。
[0034]在本专利技术一个具体的实施例中，参见图2，低压Si MOSFET与耗尽型GaN H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件，其特征在于，所述功率器件包括：耗尽型晶体管和低压晶体管，所述耗尽型晶体管的源极与所述低压晶体管的漏极连接，所述耗尽型晶体管的栅极与所述低压晶体管的源极均连接至所述功率器件的源极，所述低压晶体管的栅极连接至所述功率器件的栅极，所述耗尽型晶体管的漏极连接至所述功率器件的漏极；钳位电路，所述钳位电路的一端与所述低压晶体管的源极连接，所述钳位电路的另一端与所述低压晶体管的漏极连接，所述钳位电路用于钳位所述低压晶体管的源极与漏极之间的电压。2.根据权利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述钳位电路包括齐纳二极管，所述齐纳二极管的阳极与所述低压晶体管的源极连接，所述齐纳二极管的阴极与所述低压晶体管的漏极连接。3.根据权利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述低压晶体管为低压Si MOSFET。4.根据权利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述耗尽型晶体管为耗尽型GaN HEMT。5.根据权利要求4所述的功率器件，其特征在于，所述功率器件还包括焊盘，所述焊盘上形成有导电区域，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武占侠，王祥，温雷，卜小松，文豪，顾才鑫，窦海龙，
申请(专利权)人：深圳市国电科技通信有限公司，
类型：发明
国别省市：