[發明專利]一種氮化鎵集成驅動模塊

在審

• 申請號: 202111094717.3
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113709969A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 劉歡;傅玥;孔令濤
• 申請（專利權）人: 南京芯干線科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/16
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王廣浩

本發明涉及一種氮化鎵集成驅動模塊，包括：PCB板；集成在所述PCB板上的氮化鎵功率器件和阻容驅動電路，所述氮化鎵功率器件倒裝在所述PCB板上；所述阻容驅動電路與所述氮化鎵功率器件連接，以驅動氮化鎵功率器件開啟或關斷。本發明的一種氮化鎵集成驅動模塊將氮化鎵功率器件倒裝后和阻容驅動電路集成在PCB板上，能夠避免因打線帶來的寄生參數，同時，倒裝的方式能夠讓器件的熱量通過PCB板散出，從而提高了該氮化鎵集成驅動模塊的穩定性。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，尤其是指一種氮化鎵集成驅動模塊。

背景技術

氮化鎵功率器件可以實現較高的開關頻率、較高的系統效率和功率密度，然而氮化鎵功率器件的驅動與硅、碳化硅器件不同，氮化鎵器件的閾值電壓較低，通常是1V到2V左右，而硅、碳化硅功率器件的閾值電壓一般高于3V；氮化鎵功率器件的開關速度快，有較高的電壓和電流變化率；氮化鎵的閾值較低，同時電壓、電流變化率較高，來自電路板及器件本身的寄生參數會對應用系統造成較大的影響，會導致電壓和電流尖峰，引起驅動振鈴現象，使得系統效率降低。

現有的氮化鎵功率器件驅動方式有：1.通過專用氮化鎵驅動IC驅動，而氮化鎵專用驅動IC成本高；2.通過氮化鎵單片集成驅動，能夠減少寄生參數，方便使用，但是其成本較高且沒有P型氮化鎵器件，模擬功能較難實現，共封芯片比分立器件溫度更高，且難以調整驅動特性；3.通過硅驅動IC和氮化鎵分離器件共封裝，而硅驅動集成電路并不適用于工作溫度高于100度的工作環境；4.通過阻容分壓直接驅動，其不需要特別的驅動集成電路即可實現傳統的硅器件驅動方式來驅動氮化鎵的目的，而這種驅動方式的設計較為復雜，且無法事先對電阻電容組合成的驅動電路做測試，導致電容或電阻的容差造成驅動可靠性下降的問題。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中氮化鎵功率器件驅動方式成本高、設計困難、無法事先測試等問題，并提供一種成本低廉、穩定性高的氮化鎵集成驅動模塊。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種氮化鎵集成驅動模塊，包括：

PCB板；

集成在所述PCB板上的氮化鎵功率器件和阻容驅動電路，所述氮化鎵功率器件倒裝在所述PCB板上；

所述阻容驅動電路與所述氮化鎵功率器件連接，以驅動氮化鎵功率器件開啟或關斷。

作為本發明的進一步改進，所述阻容驅動電路包括第一電阻、第二電阻、電容、二極管、第一穩壓管和第二穩壓管，所述二極管的陰極與所述第一電阻的第一端連接，所述二極管的陽極與所述第一電阻的第二端連接，所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端連接，所述第二電阻的第一端與所述電容的第一端連接，所述第二電阻的第二端與所述第一穩壓管的陰極和所述電容的第二端連接，所述第一穩壓管的陽極與所述第二穩壓管的陽極連接，所述第二穩壓管的陰極接地，所述第二電阻的第二端和所述第二穩壓管的陰極均與所述氮化鎵功率器件連接。

作為本發明的進一步改進，所述氮化鎵功率器件的柵極與所述第二電阻的第二端連接，所述氮化鎵功率器件的源極接地。

作為本發明的進一步改進，所述阻容驅動電路還包括第三電阻，所述第三電阻的兩端分別與所述第二電阻的第二端和所述第二穩壓管的陰極連接。

作為本發明的進一步改進，所述電容為加速電容。

作為本發明的進一步改進，當驅動脈沖為高電平時，V_drv＝V_c+V_gs，其中：V_drv為驅動脈沖的電壓，V_c為電容兩端的電壓，V_gs為氮化鎵功率器件的柵極與源極之間的電壓。