[实用新型]GaN功率管的脉冲驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种GaN功率管的驱动电路，尤其是指一种GaN功率管的脉冲驱动电路。

背景技术

GaN具有宽带隙、原子键强、热导率高、化学稳定性好和抗辐照能力强等特点，在高频微波器件领域有广阔的应用前景。与GaAs功率管相比，GaN功率管可以在更高的温度条件下运行，在电压更高的条件下工作。现有的脉冲驱动电路结构复杂，且内部无负电压使能控制电路和负压转换电路，因此与GaN功率管相适应的新型脉冲驱动电路的设计显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种GaN功率管的脉冲驱动电路，从而能更高效、精准地控制GaN功率管的工作状态，且电路结构简单，体积小。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种GaN功率管的脉冲驱动电路，其包括：

用于对前级脉冲信号进行处理后输出具有预定带载能力的脉冲信号至GaN功率管的漏极以控制GaN功率管的输出的脉冲驱动子电路；以及

用于将外部输入的负电压转换为符合要求且具有带载能力的负电压并输出至GaN功率管的栅极以控制GaN功率管栅极的负压转换子电路。

进一步地，所述脉冲驱动子电路包括第一MOS管Q1、J型场效应管Q4、稳压管D2、第一三极管Q2、第二三极管Q3和第二MOS管Q5，其中，第一MOS管Q1为逻辑电平开通，其栅极外接TTL脉冲信号源，源极接地，漏极分别连接至J型场效应管Q4的栅极、第一三极管Q2的基极、第二三极管Q3的基极以及稳压管D2的正极；所述J型场效应管Q4构成二端恒流器件，其源极连接至第一三极管的基极，漏极连接第一三极管Q2的集电极和第二MOS管Q5的源极；所述稳压管D2的负极接第一三极管Q2的集电极；所述第一三极管Q2的发射极接第二三极管Q3的发射极和第二MOS管Q5的栅极；所述第二三极管Q3的集电极接地；所述第二MOS管Q5的源极还连接VCC端，而漏极接输出端且还通过二极管D3接地；

当TTL脉冲信号源输入高电平脉冲信号时，第一MOS管Q1导通，第一三极管Q2截止，第二三极管Q3导通，第二MOS管Q5导通；而当TTL脉冲信号源输入的脉冲信号为低电平时，第一MOS管Q1截止，第一三极管Q2导通，第二三极管Q3截止，第二MOS管Q5关断。

进一步地，所述第一MOS管的栅极还与TTL脉冲信号源之间还串联有第一电阻R1以及与第一电阻R1并联的第一二极管D1，所述第一二极管D1的正极接第一MOS管Q1的栅极而负极接TTL脉冲信号源。

进一步地，所述脉冲驱动子电路还包括负电压使能控制模块，所述负电压使能控制模块包括内部设有发光二极管和光敏三极管的光耦U1，所述光耦U1内部的光敏三极管的发射极接地而集电极通过第二电阻R2连接第一MOS管的源极，所述光耦U1内部的发光二极管的正极通过第三电阻R3接地而负极外接负压源，当电路中输入负电压时，光耦U1内部的发光二极管工作，光敏三极管导通，第二MOS管Q5导通而输出脉冲信号；当电路中无负电压时，光耦U1内部的发光二极管不工作，光敏三极管截止，此时第一三极管Q2导通，第二三极管Q3截止，第二MOS管Q5关断而无脉冲信号输出。

进一步地，所述负压转换子电路主要由低压差负线性稳压器U2及其外围电路构成，低压差负线性稳压器U2的输入端外接负压源；所述外围电路主要包括调节电阻Rset、限流电阻R4、输入滤波电容C1、旁路电容C2和输出滤波电容C3，其中，所述调节电阻Rset和旁路电容C2并联后一端接地，另一端接至低压差负线性稳压器U2的SET端，所述限流电阻R4一端接低压差负线性稳压器U2的ILIM端，另一端接低压差负线性稳压器U2的SHDN端和输入端以及输入滤波电容C1的一端，而输入滤波电容C1的另一端接低压差负线性稳压器U2的IMON端并接地，所述输出滤波电容C3一端接地，另一端接低压差负线性稳压器U2的输出端，低压差负线性稳压器U2的电流检测端还连接低压差负线性稳压器U2的输入端。

本实用新型实施例有益效果是：本实用新型通过负压转换子电路将输入的负电压转换为符合要求且具有带载能力的负电压输出，而脉冲驱动电路通过对前级脉冲信号进行处理，进而可控制作为后级MOS管的第二MOS管的开通和关断，使其输出具有预定带载能力的脉冲信号，本实用新型可实现负电压使能控制，而且上升和下降时间短，电路简单，整体体积小而易于电路设计、制造和装配。

附图说明

图1是本实用新型GaN功率管的脉冲驱动电路的电路原理图。

具体实施方式