一种适用于GaN栅驱动的具有自适应能力的电平移位电路

1

作者 王亮 刘大伟 +1 位作者 范建林 庄巍 《机电工程技术》 2025年第2期153-158,共6页

半桥驱动器中高侧驱动信号电平移位电路是驱动芯片的核心模块,其功能是将低压域PWM控制信号转换成高边浮动电压域的驱动信号,从而控制上桥臂功率管的开启或关断。电平移位电路正常工作与否直接决定了驱动芯片的设计成败。介绍了一种用于... 半桥驱动器中高侧驱动信号电平移位电路是驱动芯片的核心模块,其功能是将低压域PWM控制信号转换成高边浮动电压域的驱动信号,从而控制上桥臂功率管的开启或关断。电平移位电路正常工作与否直接决定了驱动芯片的设计成败。介绍了一种用于GaN功率器件双输出栅极驱动的电平移位电路,旨在提高其共模瞬变干扰免疫(CMTI)能力,具有自适应性、高速、低功耗的特点。所提出的电平移位电路的浮动电压域利用自举电路供电,设计了自适应路径,自适应路径引入了输出端反馈,对差模输入信号不产生影响,且能根据不同大小的共模干扰噪声dV/dt感应出不同大小的补偿电流,来抑制高边驱动信号的电压尖峰,从而使电平移位电路能在浮动电源轨电压VSW快速浮动时保持稳定输出。该电路基于0.18μm BCD工艺仿真验证,结果显示上升沿传输延迟为1.55 ns,下降沿传输延迟为1.1 ns,d V/dt摆率抗扰度可达100 V/ns。 展开更多

关键词 gan 栅驱动 电平移位电路 自适应 共模瞬变干扰免疫 传输延迟

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高效率GaN MMIC优化技术的研究 被引量：1

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作者 张志国 秘瑕 +6 位作者 王民娟 李静强 宋建博 崔玉兴 冯志红 付兴昌 蔡树军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1024-1027,共4页

使用国产SiC衬底的GaN HEMT外延材料实现了大功率、高效率的GaN HEMT器件,建立了大信号模型,利用ADS软件建立了GaN MMIC的拓扑,仿真了驱动比对电路性能的影响。仿真结果表明,驱动比由2(电路1)增加到3(电路2),效率提高10%。工艺上分别实... 使用国产SiC衬底的GaN HEMT外延材料实现了大功率、高效率的GaN HEMT器件,建立了大信号模型,利用ADS软件建立了GaN MMIC的拓扑,仿真了驱动比对电路性能的影响。仿真结果表明,驱动比由2(电路1)增加到3(电路2),效率提高10%。工艺上分别实现了两种电路,测试表明,效率由25%(电路1)提高到30%(电路2),验证了仿真结果。电路2在测试频率为8～10 GHz时,脉冲输出功率大于21 W,增益大于15 dB,效率大于35%;频率为8 GHz时,输出功率最大值为25 W,效率最大值为45%,具有较好的性能。 展开更多

关键词 氮化镓 微波单片集成电路 驱动比 高功率

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用于GaN半桥驱动器的高速电平移位电路 被引量：4

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作者 李亮 周德金 +1 位作者 黄伟 陈珍海 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第11期873-878,890,共7页

设计了一种GaN半桥驱动器高性能电平移位电路,一方面采用短脉冲控制的高速镜像噪声电流与噪声电流相互抵消的方法消除共模噪声,另一方面采用脉冲宽度调制(PWM)控制的正反馈互锁电路,该电路不含RC滤波,用来消除由于工艺偏差造成的差模噪... 设计了一种GaN半桥驱动器高性能电平移位电路,一方面采用短脉冲控制的高速镜像噪声电流与噪声电流相互抵消的方法消除共模噪声,另一方面采用脉冲宽度调制(PWM)控制的正反馈互锁电路,该电路不含RC滤波,用来消除由于工艺偏差造成的差模噪声,以保证输出信号稳定。抗负压电路采用降压电平移位电路实时监测高侧电压浮动状态并反馈回自举充电回路,使充电时间避开负压时间。在0.18μm 85 V BCD工艺下完成设计,工作频率达到5 MHz,上升时间为4.1 ns,下降时间为3.8 ns,满足高频GaN栅驱动应用需求。 展开更多

关键词 gan 半桥驱动器 电平移位 瞬态噪声抑制 正反馈互锁

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用于36V、500W GaN功率放大器的电源调制器 被引量：3

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作者 倪涛 赵永瑞 +3 位作者 高业腾 赵光璞 谭小燕 师翔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第7期504-507,共4页

随着GaN功率放大器的发展,其工作电压和输出功率越来越大,对电源调制器的要求也越来越高。介绍了一种用于36 V、500 W GaN功率放大器的电源调制器模块。该模块基于自主研发的芯片组合设计而成,使用了一款50 V调制驱动器作为核心控制芯片... 随着GaN功率放大器的发展,其工作电压和输出功率越来越大,对电源调制器的要求也越来越高。介绍了一种用于36 V、500 W GaN功率放大器的电源调制器模块。该模块基于自主研发的芯片组合设计而成,使用了一款50 V调制驱动器作为核心控制芯片,一款60 V高压PMOSFET作为调制开关,一款固定输出电压的线性稳压器,一款负压线性稳压器为功率放大器提供栅极偏置电压。经实验验证,该模块电路可以为36 V、500 W的GaN功率放大器提供稳定可靠的漏极控制电压及栅极偏置电压。此外,栅、漏电压上电时序受控,输出信号的上升、下降时间分别为16.3 ns和79.4 ns,能够很好地满足应用要求。 展开更多

关键词 电源调制器 gan功率放大器 调制驱动器 线性稳压器 负压线性稳压器

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一种适用于GaN器件的谐振驱动电路 被引量：5

5

作者 赵清林 陈磊 +1 位作者 袁精 王玉洁 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期114-118,共5页

针对氮化镓(GaN)器件,传统的驱动电路是电压源型驱动,在高频下充放电回路中的寄生电感会引起栅源电压振荡,超过GaN器件的栅源耐压值,损坏GaN器件。采用谐振驱动(RGD)电路是解决上述传统驱动存在的问题的有效途径之一,利用LC谐振,在GaN... 针对氮化镓(GaN)器件,传统的驱动电路是电压源型驱动,在高频下充放电回路中的寄生电感会引起栅源电压振荡,超过GaN器件的栅源耐压值,损坏GaN器件。采用谐振驱动(RGD)电路是解决上述传统驱动存在的问题的有效途径之一,利用LC谐振,在GaN器件开通和关断时提供一条低阻抗箝位路径,减小栅源电压的振荡,提供一个稳定的栅源电压。详细分析了RGD电路的工作原理,同时设计制作了1 MHz的Boost变换器原理样机,并给出了实验结果。 展开更多

关键词 gan器件 谐振门极驱动 高频变换器 栅极驱动

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GaN MOSFET高效谐振驱动电路设计及损耗分析 被引量：2

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作者 高圣伟 苏佳 +1 位作者 刘晓明 李龙女 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期64-69,共6页

为了解决GaN MOSFET门极驱动的高损耗问题,对比分析了传统驱动和谐振门极驱动电路,提出一种新型谐振门极驱动电路,通过建立数学模型、LTspice仿真分析以及实验验证所提出门极驱动电路的正确性.其基本原理为利用谐振原理在开关管关断过... 为了解决GaN MOSFET门极驱动的高损耗问题,对比分析了传统驱动和谐振门极驱动电路,提出一种新型谐振门极驱动电路,通过建立数学模型、LTspice仿真分析以及实验验证所提出门极驱动电路的正确性.其基本原理为利用谐振原理在开关管关断过程中通过L将存储在C中的能量反馈到电源中,使能量得到有效利用,从而减小功率损耗.结果表明:GaN MOSFET开通和关断的时间分别为12 ns和16 ns,能够实现开关管的快速开断;新型谐振驱动电路的门极损耗比传统GaN MOSFET驱动电路的损耗减小了55.56%,比普通谐振驱动电路的门极损耗减小了35.66%. 展开更多

关键词 ganMOSFET 高频 门极驱动 谐振 驱动电路 门极损耗

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基于GaN功率器件伺服驱动系统的设计与研究 被引量：4

7

作者 王品贺 杨明 +2 位作者 商书宇 吕泽楷 徐殿国 《电气传动》 北大核心 2019年第10期65-69,共5页

GaN等高频功率器件应用于电机驱动领域,高频化后的驱动系统能够显著减小系统的体积、重量和成本,但也会带来du/dt和di/dt过大的问题。首先设计了基于GaN功率器件伺服驱动器的硬件电路,对GaN驱动电路中PCB设计存在的问题进行了详细的分析... GaN等高频功率器件应用于电机驱动领域,高频化后的驱动系统能够显著减小系统的体积、重量和成本,但也会带来du/dt和di/dt过大的问题。首先设计了基于GaN功率器件伺服驱动器的硬件电路,对GaN驱动电路中PCB设计存在的问题进行了详细的分析,并给出了PCB寄生参数的优先级顺序,同时用FPGA控制器实现了电机的双闭环控制算法,最后通过仿真和实验,实现了电机的转速控制,这对于GaN功率器件在电机驱动领域的推广和应用具有实际意义。 展开更多

关键词 伺服系统 gan驱动电路设计 正弦波滤波器 硬件电流环

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用于GaN功率开关的低损耗高频全GaN栅极驱动器 被引量：1

8

作者 赵永瑞 贾东东 +4 位作者 史亚盼 吴志国 李俊敏 赵光璞 师翔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第11期863-866,共4页

介绍了一种用于高功率高速GaN功率开关的全GaN栅驱动电路。该电路主要基于两个常开型GaN HEMT和一个自偏置电阻。根据该拓扑结构的门限效应,提出了集成脉冲宽度调制功能的全GaN栅极驱动器。使用两个6 W的GaN HEMT搭建该驱动器,并将其输... 介绍了一种用于高功率高速GaN功率开关的全GaN栅驱动电路。该电路主要基于两个常开型GaN HEMT和一个自偏置电阻。根据该拓扑结构的门限效应,提出了集成脉冲宽度调制功能的全GaN栅极驱动器。使用两个6 W的GaN HEMT搭建该驱动器,并将其输出连接到一个45 W GaN功率开关的栅极,形成一个DC/DC升压转换器的低侧开关,并进行实验验证。实验结果表明,在20%~80%占空比下,电路具有低损耗(约1 W)和高达60 MHz的开关工作频率,测得的方波开关时间达到了纳秒级。该研究结果为GaN功率开关及驱动器进一步使用微波单片集成电路(MMIC)工艺进行全集成提供了理论依据和实测数据。 展开更多

关键词 全gan栅极驱动器 gan HEMT 脉冲宽度调制 DC/DC升压转换器 高工作频率

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针对GaN器件的非对称双路同步谐振栅极驱动电路 被引量：2

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作者 高珊珊 王懿杰 +1 位作者 刘怡宁 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期4185-4193,共9页

近年来,氮化镓(GaN)器件凭借其开关速度快、导通电阻小等优点被广泛应用于电力电子变换器中,与此同时,谐振栅极驱动电路也受到广泛的关注,特别是在高开关频率、小功率的应用场合中,用以降低驱动电路的损耗。然而,与硅器件不同的是,GaN... 近年来,氮化镓(GaN)器件凭借其开关速度快、导通电阻小等优点被广泛应用于电力电子变换器中,与此同时,谐振栅极驱动电路也受到广泛的关注,特别是在高开关频率、小功率的应用场合中,用以降低驱动电路的损耗。然而,与硅器件不同的是,GaN器件的开通阈值电压相对较低,且没有体二极管,反向导通压降较大,因此传统的谐振栅极驱动电路不适使用GaN器件。该文针对高频应用场合中寄生参数易引起驱动信号振荡的问题,结合GaN器件特点,提出一种非对称电压的谐振栅极驱动电路。此外,对于需要两个同步开关的应用场合,如开关电感变换器等,采用具有两个二次侧的变压器实现两路隔离同相驱动信号的输出。该文介绍了谐振栅极驱动电路的工作原理,并以效率最优的原则设计电路参数,设计一台开关频率为1MHz的驱动电路样机,并进行实验验证,实验结果与理论分析结果吻合较好。 展开更多

关键词 氮化镓 谐振驱动电路 谐振电感 损耗分析

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GaN HEMT栅驱动技术研究进展 被引量：8

10

作者 周德金 何宁业 +5 位作者 宁仁霞 许媛 徐宏 陈珍海 黄伟 卢红亮 《电子与封装》 2021年第2期35-46,I0002,共13页

GaN HEMT器件由于其击穿场强高、导通电阻低等优越的性能,在高效、高频功率转换领域中有着广泛的应用前景。栅驱动芯片对于GaN HEMT器件应用起着至关重要的作用。介绍了GaN HEMT器件特性和驱动要求,对其栅驱动芯片的典型架构和每种芯片... GaN HEMT器件由于其击穿场强高、导通电阻低等优越的性能,在高效、高频功率转换领域中有着广泛的应用前景。栅驱动芯片对于GaN HEMT器件应用起着至关重要的作用。介绍了GaN HEMT器件特性和驱动要求,对其栅驱动芯片的典型架构和每种芯片架构各自的关键实现技术研究现状进行了综述。同时介绍了GaN基单片集成功率IC的发展状况,对栅驱动芯片的实现技术进行了总结。 展开更多

关键词 gan HEMT 栅驱动电路 电平移位 绝缘隔离 半桥

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采用GaN HEMT的可调窄脉冲激光器驱动电路 被引量：4

11

作者 杨仕轩 赵柏秦 +1 位作者 王立晶 王宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期136-143,共8页

为实现纳秒级的输出光脉宽,使用GaN HEMT作为激光器放电回路的开关管。由于GaN HMET的栅极总电荷小,提出使用小尺寸的GaN HEMT建立驱动电路的输入级,响应控制信号,控制放电回路开关管。搭建电路驱动860 nm激光器,并进行测试。放电回路... 为实现纳秒级的输出光脉宽,使用GaN HEMT作为激光器放电回路的开关管。由于GaN HMET的栅极总电荷小,提出使用小尺寸的GaN HEMT建立驱动电路的输入级,响应控制信号,控制放电回路开关管。搭建电路驱动860 nm激光器,并进行测试。放电回路电源电压为12 V,测试结果显示,最大输出光脉宽8.8 ns对应大于8 W的峰值功率,输出最小光脉宽为4 ns。为实现更大的脉宽可调范围,设计另一款电路并测试。该电路实现输出光脉宽大于8.4 ns可调,在电源电压20 V、输入信号脉宽100 ns的条件下,输出光峰值功率可达46 W。电路尺寸分别为10 mm×6 mm和13 mm×11 mm,为实现进一步小型化,对设计的电路提出了集成方法。提出的电路结构简单、容易实现集成且成本低,为窄脉冲激光器驱动电路的设计提供了新的思路。 展开更多

关键词 半导体激光器 驱动电路 gan HEMT 窄脉冲 小型化

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GaN HEMT及GaN栅驱动电路在DToF激光雷达中的应用 被引量：3

12

作者 秦尧 明鑫 +2 位作者 叶自凯 庄春旺 张波 《电子与封装》 2023年第1期22-29,共8页

DToF(Direct Time-of-Flight)激光雷达通过直接测量激光的飞行时间完成距离测量和地图成像,应用于自动驾驶的DToF激光雷达需要具备更高的分辨率和更宽的检测范围。GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)相对于传统Si基功率MOSFET的优异特性使其... DToF(Direct Time-of-Flight)激光雷达通过直接测量激光的飞行时间完成距离测量和地图成像,应用于自动驾驶的DToF激光雷达需要具备更高的分辨率和更宽的检测范围。GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)相对于传统Si基功率MOSFET的优异特性使其非常适合应用于自动驾驶中的DToF激光雷达,而GaN HEMT性能的发挥依赖于高速、高驱动能力和高可靠性的GaN栅驱动电路。针对应用于自动驾驶的DToF激光雷达系统,从系统电路到核心元器件,分析了激光二极管驱动电路面临的设计挑战、GaN HEMT的优势以及GaN栅驱动电路面临的设计挑战,并介绍了适合该应用的GaN栅驱动电路。 展开更多

关键词 DToF激光雷达 激光二极管驱动电路 gan HEMT gan栅驱动电路

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基于GaN器件的直流配电网用户侧DC/DC变换器设计 被引量：9

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作者 金浩哲 陈武 《电力工程技术》 北大核心 2022年第3期209-215,共7页

隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用。文中采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有... 隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用。文中采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低导通电阻和等效输出电容的氮化镓(GaN)器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化设计。最后搭建了1台375 V/48 V/500 W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,相比传统Si器件可以提升约1%的效率。实验结果验证了样机设计方案的正确性。 展开更多

关键词 低压直流配电(LVDC) 高功率密度 氮化镓 LLC谐振变换器 驱动设计 同步整流

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600 V耗尽型GaN功率器件栅极驱动方案设计 被引量：5

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作者 潘溯 胡黎 +3 位作者 冯旭东 张春奇 明鑫 张波 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期57-63,共7页

介绍了一种适用于600V耗尽型氮化镓GaN(gallium nitride)器件的栅极驱动策略以及对应的驱动电路,并分析了采用耗尽型GaN功率器件的原因。驱动电路在功率管开启过程的2个阶段采用2种驱动强度的电流,在减小功率管开启过程中dv/dt的同时,... 介绍了一种适用于600V耗尽型氮化镓GaN(gallium nitride)器件的栅极驱动策略以及对应的驱动电路,并分析了采用耗尽型GaN功率器件的原因。驱动电路在功率管开启过程的2个阶段采用2种驱动强度的电流,在减小功率管开启过程中dv/dt的同时,保证功率管的开启速度。基于0.35μm BCD工艺对电路进行仿真验证,结果表明:在600V输入电压的半桥驱动应用下,驱动电路在GaN功率器件阈值电压前提供700mA驱动电流,达到阈值电压后提供190mA稳定驱动电流,开关节点的dv/dt为150V/ns,传输延迟加开启延迟为20ns。 展开更多

关键词 耗尽型gan器件 600V高压 栅极驱动

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一种GaN功率器件驱动电路优化设计 被引量：1

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作者 张欣 潘三博 《电气传动》 2022年第5期34-38,共5页

针对GaN功率器件在应用的过程中可能出现误导通、电压尖峰与振铃、过电压、过电流等问题,通过简要分析GaN功率器件驱动回路、过电压、过电流故障问题出现原因,设计一种GaN功率器件独立拉灌输出、过电流分级保护栅极驱动电路。当GaN功率... 针对GaN功率器件在应用的过程中可能出现误导通、电压尖峰与振铃、过电压、过电流等问题,通过简要分析GaN功率器件驱动回路、过电压、过电流故障问题出现原因,设计一种GaN功率器件独立拉灌输出、过电流分级保护栅极驱动电路。当GaN功率器件出现额定电流两倍以内的过电流现象时,可实现GaN功率器件快速关断;当GaN功率器件出现额定电流两倍以上过电流现象时,可实现GaN功率器件缓慢关断,对GaN开关器件电流故障做出动作保护。利用LT-spice仿真软件和实验平台的搭建,验证设计的合理性。 展开更多

关键词 gan功率器件 栅极驱动 振铃 过电流保护

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高频驱动电路与高效GaN HEMT电源模块的实现 被引量：5

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作者 王宇 马伟 +1 位作者 胡伟波 王美玉 《电子技术应用》 2021年第7期38-43,共6页

为了满足当前电源模块高效大功率的要求,针对氮化镓器件设计一款高频驱动电路,并搭建形成高频高效的电源模块。电路通过调节死区最小化处理模块与非重叠模块,抑制功率器件的大电流直通现象,有助于提升电源模块的效率;利用氮化镓器件的... 为了满足当前电源模块高效大功率的要求,针对氮化镓器件设计一款高频驱动电路,并搭建形成高频高效的电源模块。电路通过调节死区最小化处理模块与非重叠模块,抑制功率器件的大电流直通现象,有助于提升电源模块的效率;利用氮化镓器件的高频特性,使电源系统的工作频率大幅提升。电源系统测试结果表明,1 MHz时输出波形上升沿、下降沿时间分别为10 ns和5 ns;10 MHz时输出波形上升沿、下降沿时间分别为14 ns和8 ns。系统可实现10 W左右的大功率输出。1 MHz和10 MHz工作频率下系统达到的效率分别为93.7%和83.5%。 展开更多

关键词 氮化镓 电源模块 驱动电路 高频 高效

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GaN驱动芯片的增强型抗干扰欠压保护电路 被引量：1

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作者 杨潇雨 杨曼琳 +3 位作者 吴昊 王妍 汪紫薇 蒲阳 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第3期432-436,共5页

针对汽车电子高性能GaN驱动芯片需求,为解决GaN器件栅极存在低压误开、高共模瞬态、抗干扰能力差等问题,提出了一种低温度系数、低功耗、高回差电压、具有双重比较的欠压保护电路。该电路采用双重比较参考电路,设置合理的比较电压,增大... 针对汽车电子高性能GaN驱动芯片需求,为解决GaN器件栅极存在低压误开、高共模瞬态、抗干扰能力差等问题,提出了一种低温度系数、低功耗、高回差电压、具有双重比较的欠压保护电路。该电路采用双重比较参考电路,设置合理的比较电压,增大电路回差电压,极大提高了电路的抗干扰能力。电源上电至预设电压后,系统解除保护锁定,GaN器件通路开启,电源驱动后级GaN器件栅极,实现GaN器件欠压保护功能,提高稳定性。采用0.18μm BCD工艺进行设计。仿真结果表明,电源上电至8.5 V时,电路解除欠压保护功能,带隙基准电路输出1.5×10^(-5)/℃高精度5 V电压至GaN驱动电路栅端。电源下电至8 V时,电路启动欠压保护功能,芯片系统关断,实现GaN器件保护功能。回差电压为0.5 V,静态电流为60μA。该欠压保护电路满足低温度系数、低功耗、高回差电压等要求。 展开更多

关键词 gan驱动电路 欠压保护电路 低压误开 双重比较

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面向GaN驱动的高噪声抗扰度电平位移电路

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作者 邵瑞洁 吴之久 +2 位作者 明鑫 王卓 张波 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第4期564-569,共6页

在高压GaN半桥栅驱动系统应用中,需要通过电平位移电路来实现信号在不同电压域之间的转换。为了保证转换过程中的信号完整性,设计了一种面向GaN驱动的高噪声抗扰度电平位移电路。在半桥开关节点电压发生快速切换时,针对电路内部大寄生... 在高压GaN半桥栅驱动系统应用中,需要通过电平位移电路来实现信号在不同电压域之间的转换。为了保证转换过程中的信号完整性,设计了一种面向GaN驱动的高噪声抗扰度电平位移电路。在半桥开关节点电压发生快速切换时,针对电路内部大寄生电容节点充放电导致输出误翻转的问题,采用交叉耦合方式抑制共模噪声电流传递,实现了较高的噪声抗扰度。另外,采用电压-电流转换技术提高了抗负压能力。基于0.8μm 600 V高压BCD工艺进行电路设计。仿真结果表明,该电平位移电路平均传输延时为5.62 ns,dV/dt噪声抗扰度为200 V/ns,在6 V电源电压下允许开关节点负压低至-4.5 V。 展开更多

关键词 gan半桥驱动 电平位移电路 高噪声抗扰度

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一种高频单片GaN DC-DC降压转换器设计 被引量：2

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作者 何凡 沈红伟 +1 位作者 来龙坤 罗卫军 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第3期417-423,共7页

基于全耗尽型(D-mode)0.25μm硅基氮化镓(GaN-on-Si)工艺,设计了一款高频单片GaN DC-DC降压转换器芯片。该芯片集成了驱动电路和半桥功率级电路,驱动电路中电平放大功能通过有源上拉结构实现,在100~200 MHz频率范围内,单片GaN DC-DC降... 基于全耗尽型(D-mode)0.25μm硅基氮化镓(GaN-on-Si)工艺,设计了一款高频单片GaN DC-DC降压转换器芯片。该芯片集成了驱动电路和半桥功率级电路,驱动电路中电平放大功能通过有源上拉结构实现,在100~200 MHz频率范围内,单片GaN DC-DC降压转换器可直接被0.7 V的高速脉冲信号控制,无需片外模块,其峰值功率级效率达到92.2%,峰值总效率达到84.24%,峰值功率为7.7 W。相较于前期工作,芯片工作范围从100 MHz提升至200 MHz,在保证芯片效率性能的情况下,实现了对工作频率的大幅提升。 展开更多

关键词 gan DC-DC降压转换器 单片电路 驱动电路 有源上拉结构

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一种GaN FET开关用高压高速驱动器的设计与实现 被引量：2

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作者 王子青 廖斌 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期674-678,共5页

设计了一种GaN场效应晶体管(FET)开关用高压高速驱动器电路,该电路集成了TTL输入级、高压电平转换级及大功率输出级电路,其主要功能是对输入的TTL信号进行电平转换,输出0 V/负高压信号。输入级采用施密特结构实现输入兼容TTL信号的同时... 设计了一种GaN场效应晶体管(FET)开关用高压高速驱动器电路,该电路集成了TTL输入级、高压电平转换级及大功率输出级电路,其主要功能是对输入的TTL信号进行电平转换,输出0 V/负高压信号。输入级采用施密特结构实现输入兼容TTL信号的同时提高了输入噪声容限,电平转换级、输出级对传统电路结构做了改进,转换速度更快,功耗更低。该电路采用标准硅基高压CMOS工艺制造流片,芯片测试结果表明,负电源工作电压为-5^-40 V,静态电流小于10μA,动态电流为5 m A@10 MHz,传输延时小于20 ns。芯片尺寸为1.42 mm×1.83 mm。该电路具有响应速度快、功耗低以及抗噪声能力强等特点,可广泛应用于微波通信系统中。 展开更多

关键词 Ga N场效应晶体管(FET)开关 高压驱动器 施密特电路 电平转换 死区时间

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