本申請(qǐng)涉及驅(qū)動(dòng)電路，特別涉及一種氮化鎵開(kāi)關(guān)電路和用于氮化鎵開(kāi)關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

1、與金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)相比，氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ganfet)具有更快的開(kāi)關(guān)速度和更低的開(kāi)關(guān)損耗，適用于高開(kāi)關(guān)頻率的系統(tǒng)應(yīng)用。對(duì)于電源系統(tǒng)，gan?fet的使用，一方面因?yàn)殚_(kāi)關(guān)頻率的提升，將極大程度上優(yōu)化磁性元器件的體積和重量，從而有利于系統(tǒng)體積和重量的減小。另一方面，在相同開(kāi)關(guān)頻率的電源系統(tǒng)中，ganfet的使用，也將有助于系統(tǒng)效率的提升。

2、gan?fet的另一顯著優(yōu)勢(shì)在于，源極和漏極之間沒(méi)有本征體二極管，沒(méi)有本征體二極管消除了其帶來(lái)的反向恢復(fù)損耗，使得gan?fet用于半橋電路時(shí)，可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的效率。

3、然而，盡管相較于mosfet，gan?fet有著突出的性能優(yōu)勢(shì)，但是其敏感的柵極結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)際應(yīng)用提出了更高的要求，當(dāng)柵極的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高時(shí)，會(huì)影響器件壽命甚至帶來(lái)柵極擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要一種能夠解決氮化鎵晶體管柵極驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高降低電路可靠性的驅(qū)動(dòng)電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N氮化鎵開(kāi)關(guān)電路和用于氮化鎵開(kāi)關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路，旨在解決氮化鎵晶體管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高時(shí)晶體管柵極易損壞的問(wèn)題。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于氮化鎵開(kāi)關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路，氮化鎵開(kāi)關(guān)電路包括高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷實(shí)現(xiàn)功率電壓變換，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：第一開(kāi)關(guān)管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端接收供電電壓，控制端接收第一控制信號(hào)，第一開(kāi)關(guān)管基于第一控制信號(hào)導(dǎo)通或關(guān)斷；第二開(kāi)關(guān)管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接于第一開(kāi)關(guān)管的第二端，控制端接收第二控制信號(hào)，第二開(kāi)關(guān)管基于第二控制信號(hào)導(dǎo)通或關(guān)斷；電容，具有第一端和第二端，其中第一端耦接于第二開(kāi)關(guān)管的第二端，第二端耦接于高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的公共端，其中高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的公共端的電壓為開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓；其中，當(dāng)?shù)瓦叺夐_(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管關(guān)斷；當(dāng)?shù)瓦叺夐_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)?shù)瓦叺夐_(kāi)關(guān)導(dǎo)通，且開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓小于參考電壓時(shí)，第二開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。

3、根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N氮化鎵開(kāi)關(guān)電路，包括如上述第一方面中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括：高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)，具有源端，漏端和柵端，低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)，具有源端，漏端和柵端，其中低邊氮化鎵的漏端耦接于高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的源端，以及電感，電感的一端耦接于高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的公共端。

4、通過(guò)本發(fā)明上述實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例，至少可以實(shí)現(xiàn)如下技術(shù)效果：

5、本申請(qǐng)通過(guò)控制串聯(lián)在電容的充電回路上的第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通情況控制電容的充電時(shí)間，有效地解決了工作在buck模式下的半橋電路存在的電容過(guò)充電問(wèn)題，保護(hù)了高邊氮化鎵晶體管的柵極。同時(shí)，根據(jù)參考電壓來(lái)控制充電路徑的導(dǎo)通和關(guān)斷，阻止了電容上充電電壓向供電電壓的反灌，提升了驅(qū)動(dòng)電路的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種用于氮化鎵開(kāi)關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路，氮化鎵開(kāi)關(guān)電路包括高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)，所述驅(qū)動(dòng)電路提供高邊驅(qū)動(dòng)信號(hào)和低邊驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別控制高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中第一開(kāi)關(guān)管是p型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，第二開(kāi)關(guān)管是n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中充電控制電路包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中參考電壓為2v-3v。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中輸出電壓小于輸入電壓，第一開(kāi)關(guān)管的耐壓值為5v-10v，第二開(kāi)關(guān)管的耐壓值大于輸入電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中輸出電壓大于輸入電壓，第一開(kāi)關(guān)管的耐壓值為5v-10v，第二開(kāi)關(guān)管的耐壓值大于輸出電壓。

8.一種氮化鎵開(kāi)關(guān)電路，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電路，高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)，低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和電感構(gòu)成降壓型電路或者升壓型電路。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電路，其中高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)是n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種氮化鎵開(kāi)關(guān)電路和用于氮化鎵開(kāi)關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路，開(kāi)關(guān)電路包括高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制氮化鎵開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷實(shí)現(xiàn)功率電壓變換，驅(qū)動(dòng)電路包括：第一開(kāi)關(guān)管第一端接收供電電壓，控制端接收第一控制信號(hào)，基于第一控制信號(hào)導(dǎo)通或關(guān)斷；第二開(kāi)關(guān)管第一端耦接于第一開(kāi)關(guān)管的第二端，控制端接收第二控制信號(hào)，基于第二控制信號(hào)導(dǎo)通或關(guān)斷；電容第一端耦接于第二開(kāi)關(guān)管的第二端，第二端耦接于高邊氮化鎵開(kāi)關(guān)和低邊氮化鎵開(kāi)關(guān)的公共端的電壓為開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓；當(dāng)?shù)瓦叺夐_(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管關(guān)斷；當(dāng)?shù)瓦叺夐_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)?shù)瓦叺夐_(kāi)關(guān)導(dǎo)通，且開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓小于參考電壓時(shí)，第二開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。

技術(shù)研發(fā)人員：李林真,姜曉雯,劉建棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州納芯微電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28