【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、gan(氮化镓)技术能够实现更高的开关频率，例如高于200至250khz。很多功率电子应用以低操作占空比接近这样的高频，这使得更加难以在非常短的时间内具有足够快的精确电流感测以跟踪通过处于导通阶段的gan功率器件的电流。另一问题是主gan功率器件相对于感测器件的老化，这导致电流感测精度随时间降低。另一问题是使用诸如si(硅)等低电压技术来感测可能高达600v或更高的电压。在gan管芯上提供低电压保护涉及若干权衡，并且因此难以实现。
2、因此，需要改进gan管芯的电流感测技术。
技术实现思路
1、根据一种gan(氮化镓)管芯的一个实施例，gan管芯包括：第一电流感测端子；第二电流感测端子；主gan功率晶体管；具有被电连接到主gan功率晶体管的源极的源极的gan电流感测晶体管；被串联电连接在主gan功率晶体管的漏极与gan电流感测晶体管的漏极之间的二极管器件；将主gan功率晶体管的漏极被电连接到第一感测端子的第一电压保护器件；以及将gan电流感测晶体管的漏极被电连接到第二感测端子的第二电压保护器件。
2、根据一种功率电子设备的一个实施例，功率电子设备包括：gan(氮化镓)管芯，gan管芯包括第一电流感测端子、第二电流感测端子；主gan功率晶体管、具有被电连接到主gan功率晶体管的源极的源极的gan电流感测晶体管、被串联电连接在主gan功率晶体管的漏极与gan电流感测晶体管的漏极之间的二极管器件、将主gan功率晶体管的漏极被电连接到第一感测端子的第
3、本领域技术人员在阅读以下详细描述和查看附图之后将能够认识到附加特征和优点。
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1.一种电流感测电路，包括：
2.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路的所述第二输入被电连接到所述功率晶体管的所述源极端子，其中所述第一开关电流源包括正电压源或电荷泵，并且其中所述第二开关电流源包括负电压源或电荷泵。
3.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路的所述第二输入被电连接到所述功率晶体管的所述漏极端子，并且其中所述第一开关电流源和所述第二开关电流源两者均包括正电压源或电荷泵。
4.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述电流镜电路的所述输出端子处的所述电流的缩放版本被前馈到所述第一开关电流源，使得由所述第一开关电流源源送到所述第一节点的所述电流与所述感测电流成比例地改变。
5.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述电流镜电路的所述输出端子处的所述电流的缩放版本被前馈到所述第二开关电流源，使得由所述第二开关电流源从所述第一节点汲取的所述电流与所述感测电流成比例地改变。
6.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述功率晶体管是低压侧功率晶体管，使得输入到所述
7.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述第一开关电流源由所述比较器电路的所述输出和施加到所述功率晶体管的栅极信号控制，使得如果所述栅极信号有效并且所述比较器输出处于所述第二状态，则所述第一开关电流源向所述第一节点源送电流，并且其中所述第二开关电流源由所述比较器电路的所述输出和所述栅极信号控制，使得如果所述栅极信号有效并且所述比较器输出处于所述第一状态，则所述第二开关电流源从所述第一节点汲取电流。
8.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路包括单个比较器，所述单个比较器具有作为所述第一输入的正输入和作为所述第二输入的负输入。
9.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路包括：
10.根据权利要求9所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路还包括：
11.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述电流镜电路包括：
12.根据权利要求11所述的电流感测电路系统，其中所述第二晶体管的所述栅极端子通过与电阻器串联的开关器件被电连接到所述第一晶体管的所述栅极端子，并且其中所述开关器件由施加到所述功率晶体管的栅极信号控制，使得在所述栅极信号有效时所述开关器件闭合。
13.一种功率电子设备，包括：
14.根据权利要求13所述的功率电子设备，其中所述电流镜电路的所述输出端子处的所述电流的缩放版本被前馈到所述第一开关电流源，使得由所述第一开关电流源源送到所述第一节点的所述电流与感测的所述电流成比例地改变。
15.根据权利要求13所述的功率电子设备，其中所述电流镜电路的所述输出端子处的所述电流的缩放版本被前馈到所述第二开关电流源，使得由所述第二开关电流源从所述第一节点汲取的所述电流与感测的所述电流成比例地改变。
16.根据权利要求13所述的功率电子设备，其中所述主GaN功率晶体管是低压侧功率晶体管。
17.根据权利要求13所述的功率电子设备，其中所述比较器电路包括：
18.根据权利要求17所述的功率电子设备，其中所述比较器电路还包括：
19.根据权利要求13所述的功率电子设备，其中所述电流镜电路包括：
20.根据权利要求19所述的功率电子设备，其中所述第二晶体管的所述栅极端子通过与电阻器串联的开关器件被电连接到所述第一晶体管的所述栅极端子，并且其中所述开关器件由施加到所述主GaN功率晶体管的栅极信号控制，使得在所述栅极信号有效时所述开关器件闭合。
...【技术特征摘要】
1.一种电流感测电路，包括：
2.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路的所述第二输入被电连接到所述功率晶体管的所述源极端子，其中所述第一开关电流源包括正电压源或电荷泵，并且其中所述第二开关电流源包括负电压源或电荷泵。
3.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路的所述第二输入被电连接到所述功率晶体管的所述漏极端子，并且其中所述第一开关电流源和所述第二开关电流源两者均包括正电压源或电荷泵。
4.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述电流镜电路的所述输出端子处的所述电流的缩放版本被前馈到所述第一开关电流源，使得由所述第一开关电流源源送到所述第一节点的所述电流与所述感测电流成比例地改变。
5.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述电流镜电路的所述输出端子处的所述电流的缩放版本被前馈到所述第二开关电流源，使得由所述第二开关电流源从所述第一节点汲取的所述电流与所述感测电流成比例地改变。
6.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述功率晶体管是低压侧功率晶体管，使得输入到所述电流镜电路的所述输入端子的所述电流来自所述低压侧功率晶体管。
7.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述第一开关电流源由所述比较器电路的所述输出和施加到所述功率晶体管的栅极信号控制，使得如果所述栅极信号有效并且所述比较器输出处于所述第二状态，则所述第一开关电流源向所述第一节点源送电流，并且其中所述第二开关电流源由所述比较器电路的所述输出和所述栅极信号控制，使得如果所述栅极信号有效并且所述比较器输出处于所述第一状态，则所述第二开关电流源从所述第一节点汲取电流。
8.根据权利要求1所述的电流感测电路系统，其中所述比较器电路包括单个比较器，所述单个比较器具有作为所述第一输入的正输入和作为所...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·伯纳唐，T·费里安茨，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：
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