[发明专利]一种氮化镓功率器件的驱动电路

说明书

本发明公开了一种氮化镓功率器件的驱动电路，包括高电平输入端、低电平输入端、驱动输出端、VDD电压端、VB电压端、Vs端、输入级驱动电路、自适应死区电路、两个移位电路、两个输出级驱动电路、负压检测电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第十一PMOS管和第十一NMOS管，两个输出级驱动电路包括第一输出级驱动电路和第二输出级驱动电路，两个移位电路包括高电平移位电路和低电平移位电路。本发明中的驱动电路既能保证氮化镓功率器件高压侧电路的正常供电，又能在不损失驱动电路芯片的VS负偏压能力的基础上实现氮化镓功率器件的栅极钳位保护功能。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，特别是涉及一种氮化镓功率器件的驱动电路。

背景技术

GaN(氮化镓)功率器件比传统Si(硅)基功率器件具有更大的电流密度，更高的工作频率以及更低的开关损耗，这些优势使得GaN功率器件正逐渐取代Si基功率器件，成为云计算、5G通讯等设备中高密度电源模块的主流选择。而目前GaN功率器件的驱动芯片已经成为制约其应用的主要原因。

为了充分地发挥Ga N器件的高频开关性能，与之相匹配的Ga N驱动芯片必须具备很强的驱动能力，这样才能快速地实现Ga N器件的开启与关断。目前传统的输出级驱动电路是采用驱动能力及尺寸逐级增加的反相器链来实现的，该驱动级在驱动高压大电流器件时，功率输出级功率管MP功率管和MN在工作时一定会发生一段直通的过程，由于输出级电流能力非常大，在此段直通过程中便会极大的增加芯片损耗，甚至损坏输出级。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氮化镓功率器件的驱动电路，可以保证氮化镓功率器件高压侧电路的正常供电。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种氮化镓功率器件的驱动电路，包括高电平输入端、低电平输入端、驱动输出端、VDD电压端、VB电压端、Vs端、输入级驱动电路、自适应死区电路、两个移位电路、两个输出级驱动电路、负压检测电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第十一PMOS管和第十一NMOS管，两个输出级驱动电路包括第一输出级驱动电路和第二输出级驱动电路，两个移位电路包括高电平移位电路和低电平移位电路；

所述输入级驱动电路的第一输入端与所述高电平输入端连接，所述输入级驱动电路的第二输入端与所述低电平输入端连接，所述输入级驱动电路的高电平输出端与自适应死区电路的高电平输入端连接，所述输入级驱动电路的低电平输出端与自适应死区电路的低电平输入端连接；

所述自适应死区电路的高电平输出端与高电平移位电路的第二输入端和低电平移位电路的第四输入端连接，所述自适应死区电路的低电平输出端与高电平移位电路的第一输入端和低电平移位电路的第三输入端连接；所述高电平移位电路的高电平输出端与第一输出级驱动电路的输入端连接，所述低电平移位电路的低电平输出端与第二输出级驱动电路的输入端连接；

所述第一输出级驱动电路的高电平输出端经第一电阻与第十一PMOS管的栅极连接，所述第一输出级驱动电路的低电平输出端经第二电阻与第十一PMOS管的栅极连接；所述第二输出级驱动电路的高电平输出端经第三电阻与第十一NMOS管的栅极连接，所述第二输出级驱动电路的低电平输出端经第四电阻与第十一NMOS管的栅极连接；所述第十一PMOS管的漏极接电源电压，所述第十一PMOS管的源极与第十一NMOS管的漏极连接，所述第十一NMOS管的源极接地，所述第十一PMOS管的源极与第十一NMOS管的漏极的连接点与所述驱动输出端连接；

所述负压检测电路的输入端与Vs端连接，所述Vs端与驱动输出端连接，所述负压检测电路的输出端与自适应死区电路的控制端连接，所述高压电平移位电路的电源端和第一输出级驱动电路的电源端均与VB电压端连接，所述输入级驱动电路的电源端、低压电平移位电路的电源端和第二输出级驱动电路的电源端均与VDD电压端连接。