[发明专利]集成过压保护的氮化镓器件驱动电路

说明书

本发明涉及一种集成过压保护的氮化镓器件驱动电路，包括：依次连接的驱动模块、反馈控制模块和升压转换模块；升压转换模块用于输出驱动电路的输出电压，所述升压转换模块的反馈电压输出端将输出电压反馈至所述反馈控制模块；反馈控制模块配置为：将所述输出电压与预设电压值进行比较，并当输出电压高于预设电压值时，产生低电平信号，并反馈至驱动模块；驱动模块配置为：当接收到所述反馈控制模块反馈的低电平信号时，断开所述升压转换模块的内部电路。本发明可以实现驱动电路的过压保护，解决现有技术中集成驱动电路中未集成保护模块，容易造成输出的电压超出额定值，从而造成器件损坏的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种集成过压保护的氮化镓器件驱动电路。

背景技术

氮化镓(gallium nitride，GaN)已被视为用于具有高效和高功率密度的功率电子器件的下一代半导体材料。

目前GAN(氮化镓)器件在性能上要领先于传统的MOSFET，但因为工艺的限制，对其门极驱动电压有要求，一般最高不超过5.6V。

然而，现在市场上的涉及到MOS驱动的电路(包括但不限于控制器等)驱动电压多为12V左右，在电路应用上GAN不能够直接替代MOSFET，需要再增加一个氮化镓器件专用的驱动电路。

在传统氮化镓基驱动电路的设置中常常使用传输链形式，多级NMOS逻辑inverter级联用于放大输出电流从而实现对功率器件的栅极驱动。第二种方式是使用两个E-mode电路构成的半桥结构作为buffer级电路实现栅极驱动电流的输出。通常至少需要两级NMOS逻辑非门级联用于隔离输入信号并产生互补的控制信号。

控制电路往往是在驱动电路外部添加，这使得单片集成控制电路的面积增加，器件增多，从而减弱了单片集成芯片的优势。此外，控制电路因为在p-GaN或者氟离子注入工艺制作条件下因为栅极耐压过低，从而导致驱动电路输入信号需要电平转移器或者电压匹配电路进行降压才可进入到驱动电路中。

而且，目前的驱动电路中未集成保护电路，容易造成输出的电压超出额定值，从而造成器件损坏。

另外，现有的控制技术很多是基于硅基技术实现的，对于氮化镓器件来说，硅基技术控制电路会使得芯片面积增大，在高频高压的环境中也不能与氮化镓器件相匹配，从而使得系统稳定性变差。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成过压保护的氮化镓器件驱动电路，以解决现有技术中驱动电路中未集成保护电路，容易造成输出的电压超出额定值，从而造成器件损坏的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供一种集成过压保护的氮化镓器件驱动电路，其特征在于，包括：依次连接的驱动模块、反馈控制模块和升压转换模块；

所述升压转换模块用于输出驱动电路的输出电压，所述升压转换模块的反馈电压输出端将输出电压反馈至所述反馈控制模块；

所述反馈控制模块配置为：将所述输出电压与预设电压值进行比较，并当输出电压高于预设电压值时，产生低电平信号，并反馈至驱动模块；

所述驱动模块配置为：当接收到所述反馈控制模块反馈的低电平信号时，断开所述升压转换模块的内部电路。

可选地，所述驱动模块包括与非门逻辑电路、反相器和驱动缓冲器；

所述逻辑与非门电路的第一输入端连接反馈控制模块的输出端，所述逻辑与非门电路的第二输入端连接驱动控制信号，所述逻辑与非门电路的输出端依次连接所述反相器和驱动缓冲器，所述驱动缓冲器的输出端连接所述升压转换模块的输入端。