[发明专利]用于氮化镓装置的过电压保护和短路承受

权利要求书

1.一种电路，其包括：

第一晶体管，其包含与第一电路节点耦合的第一漏极端子、第一源极端子和第一控制端子；

电流源电路，其耦合于所述第一源极端子与第二电路节点之间；以及

驱动器电路，其在第一模式中操作以将第一控制电压信号递送到所述第一控制端子，且在第二模式中响应于检测到的与所述第一晶体管相关联的过电压条件而操作以控制所述电流源电路从所述第一源极端子到所述第二电路节点传导汇点电流，以影响所述第一源极端子与所述第一控制端子之间的控制电压以至少部分地接通所述第一晶体管。

2.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一晶体管是氮化镓GaN场效应晶体管FET。

3.根据权利要求1所述的电路，其中所述电流源电路包含第二晶体管，所述第二晶体管包含：

第二漏极端子，其与所述第一源极端子耦合，

第二源极端子，其与所述第二电路节点耦合，以及

第二控制端子；且

其中所述驱动器电路在所述第二模式中操作以将第二控制电压信号递送到所述第二控制端子以接通所述第二晶体管以从所述第一源极端子到所述第二电路节点传导所述汇点电流，以限制在所述第一晶体管中流动的第一电流。

4.根据权利要求3所述的电路，其中所述驱动器电路在所述第二模式中操作以根据与所述第一晶体管相关联的过电压的量将所述第二控制电压信号提供到所述第二控制端子。

5.根据权利要求3所述的电路，其中所述第二晶体管包含多个第二控制端子；且其中所述驱动器电路在所述第二模式中操作以使用数字控制将多个第二控制电压信号提供到所述第二控制端子以根据与所述第一晶体管相关联的过电压的量接通所述第二晶体管，以接通所述第二晶体管的一或多个子区段。

6.根据权利要求3所述的电路，其中所述驱动器电路和所述第二晶体管制造于硅裸片中，且其中所述第一晶体管使用氮化镓GaN制造于第二裸片中。

7.根据权利要求6所述的电路，其中所述硅裸片包含过电压感测电路以递送过电压检测信号，以响应于检测到与所述第一晶体管相关联的所述过电压条件而致使所述驱动器电路在所述第二模式中操作。

8.根据权利要求7所述的电路，其中所述过电压感测电路包含：

所述硅裸片的硅衬底的P型掺杂区；

N型掺杂区，其由所述硅裸片的所述衬底的所述P型掺杂区至少部分地包围；

第一和第二电阻器，其彼此串联连接于所述第一电路节点与所述N型掺杂区之间；

比较器电路，其包含第一输入以接收表示接合所述第一和第二电阻器的节点的电压的感测信号，包含第二输入以接收阈值电压信号，且包含输出以递送所述过电压检测信号以当所述感测信号超过所述阈值电压信号时致使所述驱动器电路在所述第二模式中操作。

9.根据权利要求7所述的电路，其中所述过电压感测电路包含：

变阻器或齐纳二极管，其耦合于所述硅裸片的第一电压节点与中间节点之间；

电阻器，其耦合于所述中间节点与所述硅裸片的第二电压节点之间；以及

比较器电路，其包含第一输入以接收表示所述中间节点的电压的感测信号，包含第二输入以接收阈值电压信号，且包含输出以递送所述过电压检测信号以当所述感测信号超过所述阈值电压信号时致使所述驱动器电路在所述第二模式中操作。

10.根据权利要求7所述的电路，其中所述过电压感测电路、所述驱动器电路、所述第二晶体管和所述第一晶体管是以单片方式制造。

11.根据权利要求3所述的电路，其中所述驱动器电路在所述第二模式中操作以将所述第二控制电压信号递送到所述第二控制端子以在饱和模式中操作所述第二晶体管。