[发明专利]适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路

权利要求书

1.适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路，包括反相器链、二极管(D1)、电荷泵电容(Cpop)和开关管(MN10)，

反相器链的输出端通过电荷泵电容(Cpop)后连接二极管(D1)的阴极，二极管(D1)的阳极连接电源电压(VCC)；

开关管(MN10)的栅极连接二极管(D1)的阴极，其漏极作为所述开关MOS自举充电电路的输出端；

其特征在于，所述开关MOS自举充电电路还包括电平位移模块、恒流源模块和开关模块，

所述电平位移模块的输入端作为所述开关MOS自举充电电路的输入端，其输出端连接所述反相器链的输入端；

所述恒流源模块接在开关管(MN10)的栅极和地(VSS)之间；

所述开关模块接在所述开关管(MN10)的源极和电源电压(VCC)之间；

所述GaN功率器件包括上功率管和下功率管，所述开关MOS自举充电电路的输入端连接所述下功率管的栅极驱动信号，所述开关模块由一个与所述上功率管的开关信号具有相同电平的逻辑信号控制。

2.根据权利要求1所述的适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路，其特征在于，所述开关管(MN10)为LDMOS。

3.根据权利要求1所述的适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路，其特征在于，所述电平位移模块包括第一NMOS管(MN1)、第二NMOS管(MN2)、第一PMOS管(MP1)、第二PMOS管(MP2)和反相器(INV)，

第一PMOS管(MP1)的栅极作为所述电平位移模块的输入端并连接反相器(INV)的输入端，其漏极连接第一NMOS管(MN1)的漏极和第二NMOS管(MN2)的栅极，其源极连接第二PMOS管(MP2)的源极并连接电源电压(VCC)；

第二PMOS管(MP2)的栅极连接反相器(INV)的输出端，其漏极连接第一NMOS管(MN1)的栅极和第二NMOS管(MN2)的漏极并作为所述电平位移模块的输出端；

第一NMOS管(MN1)和第二NMOS管(MN2)的源极接地(VSS)。

4.根据权利要求1所述的适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路，其特征在于，所述反相器链包括第三NMOS管(MN3)、第四NMOS管(MN4)、第三PMOS管(MP3)和第四PMOS管(MP4)，

第三NMOS管(MN3)的栅极连接第三PMOS管(MP3)的栅极并作为所述反相器链的输入端，其漏极连接第三PMOS管(PM3)的漏极、第四NMOS管(MN4)的栅极和第四PMOS管(MP4)的栅极，其源极连接第四NMOS管(MN4)的源极并接地(VSS)；

第四PMOS管(MP4)的源极连接第三PMOS管(MP3)的源极并连接电源电压(VCC)，其漏极连接第四NMOS管(MN4)的漏极并作为所述反相器链的输出端。

5.根据权利要求1所述的适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路，其特征在于，所述恒流源模块包括第五PMOS管(MP5)、第六PMOS管(MP6)、第五NMOS管(MN5)、第六NMOS管(MN6)、第七NMOS管(MN7)、第八NMOS管(MN8)和第九NMOS管(MN9)，其中第七NMOS管(MN7)和第八NMOS管(MN8)为耐压管；

第六NMOS管(MN6)的栅极连接第五NMOS管(MN5)的栅极和漏极以及偏置电流(IBIAS)，其源极连接第五NMOS管(MN5)的源极并接地(VSS)，其漏极连接第六PMOS管(MP6)的栅极、第五PMOS管(MP5)的栅极和漏极；

第六PMOS管(MP6)的源极连接第五PMOS管(MP5)的源极并连接电源电压(VCC)，其漏极连接第七NMOS管(MN7)的栅极和漏极以及第九NMOS管(MN9)的栅极和第八NMOS管(MN8)的栅极；

第八NMOS管(MN8)的漏极连接所述开关管(MN10)的栅极，其源极连接第七NMOS管(MN7)的源极、第九NMOS管(MN9)的漏极和源极并接地(VSS)。

6.根据权利要求1所述的适用于高速GaN功率器件栅驱动的开关MOS自举充电电路，其特征在于，所述开关模块包括第七PMOS管(MP7)，

第七PMOS管(MP7)的栅极连接所述逻辑信号，其漏极连接所述开关管(MN10)的漏极，其源极连接电源电压(VCC)。