[發明專利]一種常開型GaN FET的直接驅動電路

有效

• 申請號: 201810505115.4
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108696268B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 李先允;常印;倪喜軍
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H03K3/021
• 分類號: H03K3/021
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 饒欣

1.一種常開型GaN FET的直接驅動電路，其特征在于：包括驅動輸入模塊(1)、LVMOS驅動模塊(2)、欠壓保護模塊(3)、CSD模塊(4)和過電流保護模塊(5)，驅動輸入模塊(1)輸出信號至LVMOS驅動模塊(2)、CSD模塊(4)和JFET管J1，欠壓保護模塊(3)和過電流保護模塊(5)分別輸出信號至驅動輸入模塊(1)，CSD模塊(4)分別連接欠壓保護模塊(3)、LVMOS驅動模塊(2)、JFET管J1的漏極和GaN FET管F1的柵極，JFET管J1的源極分別連接P型LVMOSFET管L1的漏極和欠壓保護模塊(3)，JFET管J1的柵極連接至驅動輸入模塊(1)的控制單元，P型LVMOSFET管L1的源極分別連接欠壓保護模塊(3)和GaN FET管F1的源極，P型LVMOSFET管L1的柵極連接LVMOS驅動模塊(2)，GaN FET管F1的漏極連接過電流保護模塊(5)。

2.根據權利要求1所述的常開型GaN FET的直接驅動電路，其特征在于：所述驅動輸入模塊(1)包括光耦合器OC1和光耦合器OC2，光耦合器OC1的輸入端、光耦合器OC2的輸出端分別連接控制單元。

3.根據權利要求1所述的常開型GaN FET的直接驅動電路，其特征在于：所述欠壓保護模塊(3)包括欠壓鎖定單元UVLO，欠壓鎖定單元UVLO的輸出端連接驅動輸入模塊(1)，欠壓鎖定單元UVLO的正電壓輸入端分別連接CSD模塊(4)、LVMOS驅動模塊(2)、線性調壓器X1的正電壓輸入端、電容C_Vreg的一端、電容C_VEE的一端、輔助電源FZ1的正電壓輸出端、GaN FET管F1的源極和P型LVMOSFET管L1的源極，欠壓鎖定單元UVLO的負電壓輸入端分別連接線性調壓器X1的輸出端、CSD模塊(4)、LVMOS驅動模塊(2)和電容C_Vreg的另一端，線性調壓器X1的負電壓輸入端分別連接電容C_VEE的另一端、二極管D3的陽極和輔助電源FZ1的負電壓輸出端，電容C_Vreg的另一端還連接二極管D2的陽極，二極管D2的陰極分別連接二極管D3的陰極和P型LVMOSFET管L1的漏極。

4.根據權利要求1所述的常開型GaN FET的直接驅動電路，其特征在于：所述CSD模塊(4)包括電容Cb，電容Cb的一端分別連接N型MOSFET管S1的漏極、LVMOS驅動模塊(2)和欠壓保護模塊(3)，電容Cb的另一端連接電感Lr的一端，電感Lr的另一端分別連接N型MOSFET管S1的源極、N型MOSFET管S2的漏極、JFET管J1的漏極和GaN FET管F1的柵極，N型MOSFET管S2源極分別連接欠壓保護模塊(3)和LVMOS驅動模塊(2)，N型MOSFET管S1的柵極和N型MOSFET管S2的柵極分別連接驅動輸入模塊(1)。

5.根據權利要求1所述的常開型GaN FET的直接驅動電路，其特征在于：所述過電流保護模塊(5)包括比較器B1，比較器B1的輸出端連接驅動輸入模塊(1)，比較器B1的反相輸入端通過電壓源V_REF接地，比較器B1的同相輸入端連接電阻R3的一端，電阻R3的另一端分別連接電阻R2的一端和電容C1的一端，電容C1的另一端接地，電阻R2的另一端分別連接電阻R1的一端、二極管Dtest的陽極和二極管D1的陽極，電阻R1的另一端連接二極管D1的陰極，二極管Dtest的陰極連接GaN FET管F1的漏極。

6.根據權利要求1所述的常開型GaN FET的直接驅動電路，其特征在于：所述LVMOS驅動模塊(2)包括反相器FF1，驅動輸入模塊(1)輸出信號至反相器FF1的輸入端，反相器FF1的第一反相輸出端連接P型MOSFET管M1的柵極，反相器FF1的第二反相輸出端連接N型MOSFET管M3的柵極，反相器FF1的輸出端連接N型MOSFET管M2的柵極，N型MOSFET管M2的源極連接N型MOSFET管M3的漏極，N型MOSFET管M1的漏極連接電阻R_g1的一端，電阻R_g1的另一端連接P型LVMOSFET管L1的柵極，N型MOSFET管M1的源極分別連接N型MOSFET管M2的漏極、欠壓保護模塊(3)和CSD模塊(4)。