[发明专利]GaN半桥电路和GaN自举电源电压发生器电路

说明书

公开了GaN半桥电路和GaN自举电源电压发生器电路。该电路包括配置为供应第一电源电压的自举电源电压发生器，并且包括开关节点。该电路还包括自举晶体管、自举晶体管驱动电路以及与开关节点和自举晶体管连接的自举电容器。自举电容器被配置为在开关节点处的电压等于第二开关节点电压时供应第一电源电压，自举晶体管被配置为在开关节点处的电压等于第一开关节点电压时将自举电容器与处于第二电源电压的电源节点电连接，并且自举电源电压发生器不包括与自举晶体管的漏极和源极并联的独立二极管。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月4日提交的名称为″BOOTSTRAP POWER SUPPLY CIRCUIT(自举电源电路)″的美国专利申请第16/375,729号的优先权，该美国专利申请于2020年3月24日被授权公告为美国专利号10,601,302。

技术领域

本发明总体上涉及功率转换电路，尤其涉及利用一个或多个基于GaN的半导体器件的功率转换电路。

背景技术

诸如计算机、服务器和电视之类的电子器件尤其采用一种或多种电力转换电路来将一种形式的电能转换为另一种形式的电能。一些电力转换电路使用称为半桥转换器的电路拓扑将高DC电压转换为较低DC电压。由于许多电子器件对功率转换电路的尺寸和效率敏感，因此可能需要新的半桥转换器电路和组件来满足新电子器件的需求。

发明概述

一个发明方面是GaN半桥电路，该GaN半桥电路包括被配置为供应第一电源电压的GaN自举电源电压发生器，该自举电源电压发生器包括开关节点，其中，开关节点处的电压在第一开关节点电压与第二开关节点电压之间变化，包括栅极的自举晶体管，被配置为控制自举晶体管的栅极处的电压的自举晶体管驱动电路，以及与开关节点和自举晶体管连接的自举电容器，其中，自举电容器被配置为在开关节点处的电压等于第二开关节点电压时供应第一电源电压，并且其中自举晶体管被配置为在开关节点等于第一开关节点电压时，将自举电容器与处于第二电源电压的电源节点电连接，其中自举电源电压发生器不包括与自举晶体管的漏极和源极并联的独立二极管。

另一个发明方面是一种配置成供应第一电源电压的GaN自举电源电压发生器，该自举电源电压发生器包括开关节点，其中，在开关节点处的电压在第一开关节点电压和第二开关节点电压之间变化，包括栅极的自举晶体管，被配置为控制自举晶体管的栅极处的电压的自举晶体管驱动电路，以及与开关节点和自举晶体管连接的自举电容器，其中自举电容器被配置为在所述开关节点处的电压等于所述第二开关节点电压时供应第一电源电压，其中所述自举晶体管被配置为在所述开关节点处的电压等于第一开关节点电压时，将所述自举电容器与处于第二电源电压的基本固定电压电源电连接，其中自举晶体管驱动电路被配置为，通过使自举晶体管的栅极端子处的电压比基本固定电压电源的电压大比所述自举晶体管的阈值电压大的量，在所述自举电容器与所述自举晶体管之间的连接处的电压小于基本固定电压电源的电压时，有条件地使所述自举晶体管将电流从基本固定电压电源传导至所述自举电容器，并且其中，所述自举晶体管驱动电路被配置为，通过使所述自举晶体管的栅极处的电压实质上等于固定电源的电压，在所述自举电容器与所述自举晶体管之间的连接处的电压比所述基本固定电压电源处的电压小比所述自举晶体管的阈值电压大的量时，有条件地将电流从所述基本固定电压电源传导至所述自举电容器。