[发明专利]一种降低死区损耗的GaN驱动器

权利要求书

1.一种降低死区损耗的GaN驱动器，包括半桥驱动电路和负载，其特征在于：

所述半桥驱动电路由高K介质功率器件、电源、第一耦合电容、第一NMOS管、高侧GaN管和低侧GaN管组成；

所述高K介质功率器件具有主栅极、从栅极、阳极和阴极，高K介质功率器件的主栅极接外部输入控制信号一，从栅极接外部输入控制信号二和第一耦合电容的一端，阳极连接第一NMOS管的源级、第一耦合电容的另一端连接低侧GaN管的栅极，阴极连接低侧GaN管的源级和地；

所述第一NMOS管的漏级接电源，栅级接外部输入控制信号三；

所述高侧GaN管和低侧GaN管组成GaN半桥模块；高侧GaN管的栅极连接外部控制信号四，漏极接高压电源，源极与低侧GaN管的漏极相连后作为半桥驱动电路的输出端以实现信号的输出；低侧GaN管的源极接地；

所述负载的一端连接半桥驱动电路的输出端，另一端接地；

在低侧GaN管从导通到关闭的死区时间内，先通过外部输入控制信号三控制第一NMOS管关闭之后，再通过外部输入的控制信号一和控制信号二控制高K介质功率器件，将其主栅极和从栅极均置为高电平，高K介质功率器件工作在标准双子模式，此时，高K介质功率器件的阳极到阴极存在至少0.7V的电压差，低侧GaN管的栅极无法被拉到地，而被钳位至某一固定电压，死区时间开始；

在低侧GaN管从关闭到导通的死区时间内，保持高K介质功率器件的导通状态，用一个短脉冲打开第一NMOS管，将低侧GaN管的栅极的负压抬升至高K介质功率器件的钳位电压，进入死区时间。

2.根据权利要求1所述的一种降低死区损耗的GaN驱动器，其特征在于：所述的负载包括第一电感、第二耦合电容、电阻；所述的第一电感的一端连接高侧GaN管的源级和低侧GaN管的漏极，另一端连接第二耦合电容一端和降低死区损耗的GaN驱动器的输出端；第二耦合电容的另一端接地，电阻与第二耦合电容并联。

3.根据权利要求2所述的一种降低死区损耗的GaN驱动器，其特征在于：所述降低死区损耗的GaN驱动器中还包括第二NMOS管，第二NMOS管的栅极接外部输入控制信号五，漏极连接第一NMOS管的源级和高K介质功率器件的阳极，源极接地和高K介质功率器件的阴极。