[发明专利]具有RCD网络的耗尽型器件的开关电路的设计方法

摘要

本发明公开了一种具有RCD网络的耗尽型器件的开关电路的设计方法，开关电路包括N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1、N沟道增强型开关器件Q2、电阻R1、极性电容C1和二极管D1，耗尽型氮化镓开关器件Q1的源极与增强型开关器件Q2的漏极和二极管D1的阴极相接，耗尽型氮化镓开关器件Q1的栅极与电阻R1的一端、极性电容C1的负极和二极管D1的阳极相接。方法包括步骤一、选择合适参数的极性电容C1以及电阻R1、R2和R3，二、连接所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1、N沟道增强型开关器件Q2、电阻R1、极性电容C1、二极管D1、电阻R2和R3。本发明增强了耗尽型开关器件关断的快速性、可靠性及实用性。

主权项

一种具有RCD网络的耗尽型器件的开关电路的设计方法，所述开关电路包括N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1、N沟道增强型开关器件Q2、电阻R1、极性电容C1和二极管D1，所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的源极与N沟道增强型开关器件Q2的漏极和二极管D1的阴极相接，所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的漏极为所述开关电路的输出端OUT，所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的栅极与电阻R1的一端、极性电容C1的负极和二极管D1的阳极相接，所述N沟道增强型开关器件Q2的栅极与外部PWM驱动电路(1)的输出端相接，且与电阻R1的另一端和极性电容C1的正极相接，所述N沟道增强型开关器件Q2的源极接所述开关电路中的参考地；还包括电阻R2和电阻R3，所述电阻R2的一端和电阻R3的一端均与所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的源极、N沟道增强型开关器件Q2的漏极和二极管D1的阴极的连接端相接，所述电阻R2的另一端与所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的漏极相接，所述电阻R3的另一端接所述开关电路中的参考地；其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、选择合适参数的极性电容C1以及电阻R1、电阻R2和电阻R3，具体过程如下：步骤101、根据公式选取极性电容C1的容值，其中，CQ1为所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1栅源极间的寄生电容，CQ2为所述N沟道增强型开关器件Q2漏源极间的寄生电容；步骤102、根据公式R1<(1‑dmax)T/3C1选取电阻R1的阻值，其中，dmax为外部PWM驱动电路(1)输出的PWM信号的最大占空比，T为外部PWM驱动电路(1)输出的PWM信号的周期；步骤103、根据公式公式IR3>>IDSS和公式R2＝R3(Vi,max‑VR3)/VR3选取电阻R2的阻值和电阻R3的阻值，其中，Vi,max为所述开关电路能够承受的最大电压，VR3为电阻R3上的压降且VR3小于外部PWM驱动电路(1)输出的高电平的电压，IR3为流过电阻R3的电流，IDSS为所述N沟道增强型开关器件Q2的漏源电流；步骤二、连接所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1、N沟道增强型开关器件Q2、电阻R1、极性电容C1、二极管D1、电阻R2和电阻R3，具体过程如下：步骤201、连接所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的源极、N沟道增强型开关器件Q2的漏极、二极管D1的阴极、电阻R2的一端和电阻R3的一端；步骤202、连接所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的栅极与电阻R1的一端、极性电容C1的负极和二极管D1的阳极；步骤203、将所述N沟道增强型开关器件Q2的栅极、电阻R1的另一端和极性电容C1的正极连接后再连接到外部PWM驱动电路(1)的输出端；步骤204、连接所述电阻R2的另一端和所述N沟道耗尽型氮化镓开关器件Q1的漏极；步骤205、将所述N沟道增强型开关器件Q2的源极和所述电阻R3的另一端连接到所述开关电路中的参考地。