[发明专利]一种eGaN HEMT混合型驱动电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种eGaN HEMT混合型驱动电路，包括驱动电压源U_dri、开通驱动电路和关断驱动电路。此外，本发明还公开了控制eGaN HEMT混合型驱动电路的方法。本发明能够抑制密勒平台期间驱动电流的振荡和尖峰，缓解EMI问题；本发明能够实现eGaN HEMT的高速开关；本发明能够降低驱动损耗。

技术领域

本发明涉及适用于eGaN HEMT的驱动电路，特别是涉及一种eGaN HEMT 混合型驱动电路及控制方法。

背景技术

近几年，由于其优越的电气性能，eGaN HEMT受到了越来越广泛的关注，将其应用在功率变换系统中有望显著提高系统的效率，降低体积和重量。和传统 Si器件相比，eGaNHEMT具有更低的导通电阻、更快的开关速度和更高的开关频率，因此具有非常广阔的应用前景。

驱动电路是连接功率器件和具体功能电路的桥梁，为了充分发挥功率器件的性能，优良可靠的驱动电路必不可少。然而，现有技术中eGaN HEMT的驱动电路往往存在EMI问题严重、无法对驱动电流进行控制、无法实现eGaN HEMT 的高速开关等技术问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种eGaN HEMT混合型驱动电路及控制方法，能够解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术方案：本发明所述的eGaN HEMT混合型驱动电路，包括驱动电压源 U_dri、开通驱动电路和关断驱动电路；开通驱动电路包括开通驱动PMOS管Q_{dri_on}，开通驱动PMOS管Q_{dri_on}的源极连接驱动电压源U_dri的正极，开通驱动PMOS 管Q_{dri_on}的漏极连接开通驱动二极管D_on的阳极，开通驱动二极管D_on的阴极连接开通电感饱和控制电路的输入端，开通电感饱和控制电路的输出端连接eGaN HEMT的栅极；关断驱动电路包括关断驱动NMOS管Q_{dri_off}，关断驱动NMOS 管Q_{dri_off}的源极连接驱动电压源U_dri的负极，关断驱动NMOS管Q_{dri_off}的漏极连接关断驱动二极管D_off的阴极，关断驱动二极管D_off的阳极连接关断电感饱和控制电路的输入端，关断电感饱和控制电路的输出端连接eGaN HEMT的栅极。

进一步，所述开通电感饱和控制电路包括第一开通电感L_{on_1}、第二开通电感L_{on_2}、开通磁芯M_on和开通直流电流源I_{on_bias}；其中，第一开通电感L_{on_1}的一端连接开通驱动二极管D_on的阴极，第一开通电感L_{on_1}的另一端连接eGaN HEMT的栅极，第二开通电感L_{on_2}的两端分别与开通直流电流源I_{on_bias}的两端连接，第一开通电感L_{on_1}和第二开通电感L_{on_2}耦合绕制在开通磁芯M_on两侧。

进一步，所述关断电感饱和控制电路包括第一关断电感L_{off_1}、第二关断电感L_{off_2}、关断磁芯M_off和关断直流电流源I_{off_bias}；其中，第一关断电感L_{off_1}的一端连接关断驱动二极管D_off的阴极，第一关断电感L_{off_1}的另一端连接eGaN HEMT栅极，第二关断电感L_{off_2}的两端分别与关断直流电流源I_{off_bias}的两端连接，第一关断电感L_{off_1}和第二关断电感L_{off_2}耦合绕制在关断磁芯M_off两侧。