[發明專利]用于氮化鎵裝置的過電壓保護和短路承受

在審

• 申請號: 202111047301.6
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN113629688A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 桑迪普·R·巴爾
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H1/00;H02H7/12;H03K17/082;H02M1/32;H02M1/08
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種電路裝置，其包括：

電源開關，其具有第一電流端子，第二電流端子及控制端子；及

驅動器電路，其耦合至所述電源開關的所述控制端子，且經配置以：

將所述第二電流端子偏置在第一電壓；

當檢測到過電壓條件時，將所述第二電流端子偏置在第二電壓，其中所述第二電壓低于所述第一電壓；且

基于驅動器輸入信號產生用于傳遞到所述控制端子的控制信號，且所述控制信號與所述過電壓條件無關。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述電源開關包括氮化鎵晶體管，所述氮化鎵晶體管具有作為所述第一電流端子的漏極端子，作為所述第二電流端子的源極端子，及作為所述控制端子的柵極端子。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述驅動器電路經配置以：

檢測與所述第一電流端子相關聯的所述過電壓條件；

檢測與所述第一電流端子相關聯的過電流條件；以及

當檢測到所述過電流條件時，將所述第二電流端子偏置在第三電壓，其中所述第三電壓低于所述第一電壓。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述驅動器電路經配置以基于驅動器輸入信號產生用于傳遞到所述控制端子的控制信號，且所述控制信號與所述過電壓條件無關且與所述過電流條件無關。

5.根據權利要求1所述的裝置，其進一步包括：

晶體管，其具有第一電流端子，第二電流端子及控制端子，

其中：

所述晶體管的所述第一電流端子耦合至所述電源開關的所述第二電流端子；

所述晶體管的所述第二電流端子耦合至接地端子；

所述驅動器電路耦合至所述晶體管的所述控制端子，所述驅動器電路經配置以當未檢測到所述過電壓條件時在線性模式操作所述晶體管，且所述驅動器電路經配置以當檢測到所述過電壓條件時在飽和模式操作所述晶體管。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中：

所述電源開關包括第一氮化鎵晶體管，所述第一氮化鎵晶體管具有作為所述第一電流端子的漏極端子，作為所述第二電流端子的源極端子，及作為所述控制端子的柵極端子；及

所述晶體管包括第二氮化鎵晶體管，所述第二氮化鎵晶體管具有作為所述第一電流端子的漏極端子，作為所述第二電流端子的源極端子，及作為所述控制端子的柵極端子。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述第一氮化鎵晶體管及所述第二氮化鎵晶體管以半橋式配置布置。

8.根據權利要求5所述的裝置，其中所述晶體管包括硅MOSFET晶體管，所述硅MOSFET晶體管具有作為所述第一電流端子的漏極端子，作為所述第二電流端子的源極端子，及作為所述控制端子的柵極端子。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述驅動器電路包括過電壓感測電路，所述過電壓感測電路包括：

分壓器，其具有耦合至所述電源開關的所述第一電流端子的第一節點，耦合至電壓供應端子的第二節點，及位于所述第一節點及所述第二節點之間的第三節點；及

比較器，其具有耦合至參考電壓節點的非反相輸入，耦合至所述分壓器的所述第三節點的反相輸入，及經配置以當檢測到所述過電壓條件時產生過電壓信號的輸出。

10.一種電路裝置，其包括：

電源開關，其具有第一電流端子，第二電流端子及控制端子；及

驅動器電路，其耦合至所述電源開關的所述控制端子，且經配置以：

將所述第二電流端子偏置以傳導第一電流；且當檢測到與所述第一電流端子相關聯的過電壓條件時，將所述第二電流端子偏置以傳導第二電流，其中所述第二電流大于所述第一電流。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中所述電源開關包括氮化鎵GaN晶體管，所述氮化鎵晶體管具有作為所述第一電流端子的漏極端子，作為所述第二電流端子的源極端子，及作為所述控制端子的柵極端子。