[发明专利]GaN功率器件的保护电路

说明书

本申请提供了一种GaN功率器件的保护电路。该电路包括：负压生成单元、栅极电压切换单元和漏极电压切换单元；负压生成单元包括负压转换子单元和负压比较子单元，负压转换子单元用于将供电电源转换为栅极保护电压；负压比较子单元用于在栅极保护电压的幅值低于预设幅值的情况下输出漏极电压关断信号；通过将漏极电压切换单元的推挽电路子单元分别连接至负压比较子单元的输出端、公共端、GaN功率器件的漏极以及GaN功率器件的漏极的供电电源，推挽电路子单元用于根据漏极电压关断信号将GaN功率器件的漏极与公共端导通。本申请解决了GaN功率器件的保护电路掉电导致GaN功率器件容易被烧坏的问题，避免了GaN功率器件的保护电路掉电导致的GaN功率器件的损坏。

技术领域

本申请涉及通信领域，特别是涉及一种GaN功率器件的保护电路。

背景技术

目前随着通信技术的不断更新换代，对信号的处理能力也越来越高，传统的横向扩散金属氧化物半导体(Laterally-Diffused Metal-Oxide Semiconductor，简称LDMOS)管已经无法满足新一代的通信技术要求了，氮化镓(Gallium Nitride，简称GaN)功率器件的高密度、超带宽、高效率、高频率范围等特性正是为新一代通信技术量身打造的。

LDMOS管栅极电压和漏极电压不存在上电和掉电顺序，即栅压和漏压可以任意上电或者断电LDMOS管都不会损坏。而GaN功率器件受其特性影响，其栅极电压和漏极电压的上电和掉电顺序的要求极为苛刻，否则GaN功率器件就会被烧毁无法工作。

目前GaN功率器件的应用不够成熟，特别是GaN功率器件的时序保护电路仍然没有形成有效的保护。例如，相关技术中GaN功率器件的保护电路在供电稳定的情况下为GaN功率器件提供保护；然而，在GaN功率器件的保护电路自身供电电源不稳定或者GaN功率器件的保护电路掉电的情况下，若GaN功率器件的栅极电压先于漏极电压掉到零，则GaN功率器件将被烧坏。

相关技术中针对GaN功率器件的保护电路掉电导致GaN功率器件容易被烧坏的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

基于此，本申请实施例提供一种GaN功率器件的保护电路，用以解决相关技术中GaN功率器件的保护电路掉电导致GaN功率器件容易被烧坏的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种GaN功率器件的保护电路，所述GaN功率器件的保护电路包括负压生成单元、栅极电压切换单元和漏极电压切换单元；所述负压生成单元、所述栅极电压切换单元和所述漏极电压切换单元分别与所述GaN功率器件的保护电路的第一供电电源连接；所述负压生成单元包括负压转换子单元和负压比较子单元，所述负压转换子单元用于将所述第一供电电源转换为栅极保护电压，并将所述栅极保护电压提供给所述栅极电压切换单元；所述负压比较子单元用于在所述栅极保护电压的幅值低于预设幅值的情况下输出漏极电压关断信号；其特征在于，所述漏极电压切换单元包括：推挽电路子单元，其中，所述推挽电路子单元分别连接至所述负压比较子单元的输出端、公共端、所述GaN功率器件的漏极以及所述GaN功率器件的漏极的第二供电电源；所述推挽电路子单元用于根据所述漏极电压关断信号将所述GaN功率器件的漏极与所述公共端导通。

在其中一些实施例中，所述漏极电压切换单元还包括：逻辑门子单元，所述逻辑门子单元连接至所述负压比较子单元的输出端和所述推挽电路子单元的输入端之间；所述逻辑门子单元用于根据所述漏极电压关断信号生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述推挽电路子单元将所述GaN功率器件的漏极与所述公共端导通。

在其中一些实施例中，所述推挽电路子单元还用于在所述栅极保护电压的幅值高于预设幅值的情况下，根据第二控制信号将所述GaN功率器件的漏极上电或者下电；所述逻辑门子单元还用于在所述栅极保护电压的幅值高于预设幅值的情况下，根据使能信号生成所述第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述推挽电路子单元将所述GaN功率器件的漏极上电或下电。