[发明专利]电容耦合式电平移位器

说明书

本申请涉及一种电容耦合式电平移位器。公开了一种半桥式GaN电路。所述电路包含：低侧电源开关，其经配置以根据一或多个输入信号而选择性地导电；高侧电源开关，其经配置以根据所述一或多个输入信号而选择性地导电；和高侧电源开关控制器，其经配置以基于所述一或多个输入信号而控制所述高侧电源开关的导电性。所述高侧电源开关控制器包含电容器和逻辑电路，其中所述电容器经配置以将基于所述输入信号的信号电容性耦合到所述逻辑电路，且所述逻辑电路经配置以基于所述电容耦合式信号而控制所述高侧电源开关的导电性。

本申请是2018年11月14日向中国专利局提交的申请号为201811351280.5、题为“电容耦合式电平移位器”的母案申请的分案申请，该母案申请要求2017年11月15日提交的美国申请US 15/814,317的优先权。

技术领域

本发明大体上涉及功率转换电路，且具体地说涉及利用一或多个基于GaN的半导体装置的功率转换电路。

背景技术

例如计算机、服务器和电视等等电子装置使用一或多个电能转换电路以将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。一些电能转换电路使用称为半桥转换器的电路拓扑来将高DC电压转换成更低DC电压。因为许多电子装置对电力转换电路的大小和效率敏感，所以可能需要新型半桥转换器电路和组件来满足新型电子装置的需要。

发明内容

一个一般方面包含一种半桥式GaN电路，其包含：经配置以根据一或多个输入信号而选择性地导电的低侧电源开关。所述半桥式GaN电路还包含经配置以根据所述一或多个输入信号而选择性地导电的高侧电源开关和经配置以基于所述一或多个输入信号而控制所述高侧电源开关的导电性的高侧电源开关控制器。所述高侧电源开关控制器包含电容器和逻辑电路。所述电容器经配置以将基于所述输入信号的信号电容性耦合到所述逻辑电路，且所述逻辑电路经配置以基于所述电容耦合式信号而控制所述高侧电源开关的导电性。

实施方案可包含以下特征中的一或多个。在所述电路中，所述输入信号参考第一电压且电容耦合式信号参考第二电压。在所述电路中，所述第一电压是接地电压且所述第二电压根据所述输入信号而改变。所述电路进一步包含反相或非反相逻辑门，其具有基于功率节点的电压的输入阈值，其中所述功率节点的电压具有根据所述输入信号而改变的电压。在所述电路中，所述逻辑门的所述输入阈值根据所述功率节点的电压的改变而改变。在所述电路中，所述逻辑门的电源端连接到所述功率节点。所述电路进一步包含经配置以在VMID节点处产生供电电压的电压产生器，其中所述供电电压是基于所述功率节点的电压，其中所述逻辑门的接地端连接到所述VMID节点，且其中所述逻辑门的输入阈值电压介于所述功率节点的电压与所述VMID节点处的所述供电电压之间。在所述电路中，所述电压产生器包含齐纳二极管，且其中所述VMID节点处的所述供电电压大体上比所述功率节点的电压小了所述齐纳二极管的击穿电压。在所述电路中，所述高侧电源开关控制器进一步包含锁存器，其中所述逻辑电路经配置以基于所述锁存器的电容耦合式信号而产生一或多个锁存器输入信号，其中所述锁存器经配置以接收所述锁存器输入信号并基所述锁存器输入信号于而产生一或多个锁存器输出信号，且其中所述锁存器输出信号控制所述高侧电源开关的导电性。在所述电路中，所述高侧电源开关控制器进一步包含电源开关驱动器，其中所述驱动器经配置以接收所述锁存器输出信号并基于所述锁存器输出信号而控制所述高侧电源开关的导电性。

一个一般方面包含一种电子组件，其包含：封装基底；以及固定到所述封装基底并包含电子电路的至少一个基于GaN的裸片。所述电子电路包含经配置以根据一或多个输入信号而选择性地导电的低侧电源开关。所述电子电路还包含经配置以根据所述一或多个输入信号而选择性地导电的高侧电源开关和经配置以基于所述一或多个输入信号而控制所述高侧电源开关的导电性的高侧电源开关控制器。所述高侧电源开关控制器包含电容器和逻辑电路。所述电容器经配置以将基于所述输入信号的信号电容性耦合到所述逻辑电路，且所述逻辑电路经配置以基于所述电容耦合式信号而控制所述高侧电源开关的导电性。