[发明专利]一种低EMI的GaN基开关电容型转换器电路

说明书

一种低EMI的GaN基开关电容型转换器电路，包括控制IC模块、驱动IC模块和功率转换模块，驱动IC模块包括第一驱动IC1和第二驱动IC2；功率转换模块包括第一GaN功率开关管G1、第二GaN功率开关管G2、第三GaN功率开关管G3和第四GaN功率开关管G4；控制IC模块用于为产生功率转换模块提供所需的时钟信号；驱动IC模块用于驱动GaN功率开关管，包括第一驱动IC1和第二驱动IC2，第一驱动IC1用于驱动第一GaN功率开关管G1和第二GaN功率开关管G2，第二驱动IC2用于驱动第三GaN功率开关管G3和第四GaN功率开关管G4；输入信号Vin经过功率转换模块的放大后做为输出信号Vout。

技术领域

本发明涉及开关转换器领域，特别涉及一种低EMI的GaN基开关电容型转换器电路。

背景技术

21世纪是信息爆炸的时代，信息的产生、传递、接收、处理和储存等都需要依赖电磁波作为载体。广义地说，声波、无线电波、光波均可作为信息载体，因此，广义的电磁兼容性概念也应拓展到声、光、电的广阔领域。

在复杂的电磁环境中，任何电子及电气产品除了本身能够承受一定的外来电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）而保持正常工作外，还不会对其他电子及电气设备产生不可承受的电磁干扰，该产品即具有电磁兼容性（ElectromagneTIcCompaTIbility，EMC）。

电子及电气产品的电磁干扰发射或受到电磁干扰的侵害都是通过产品的外壳、交/直流电源端口、信号线、控制线及地线而形成的。按照EMI的传播方式，可将其分为电磁辐射干扰和电磁传导干扰两大类。通常，辐射干扰出现在产品周围的媒体中，传导干扰则出现在各种导体中。一般来说，通过外壳发射的电磁干扰，或通过外壳侵入的干扰都是辐射干扰，而通过其它导体发射和入侵的干扰属于传导干扰。

传统的功率转换器电路常采用基于电感的开关电源型结构，在诸如无人机、航空航天设备用电子设备中，开关电源的EMI抑制成为一个难题。开关电容型转换器电路用电容替换电感作为充能元件，在EMI上面具有较好的优势，同时GaN器件具有导通电阻低、开关速度快的特点，使其在开关电容型转换器电路方面具有广阔的前景。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种低EMI的GaN基开关电容型转换器电路，解决了传统的开关电源型功率转换器电路需要电感器引入较大的EMI的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种低EMI的GaN基开关电容型转换器电路，包括控制IC模块、驱动IC模块和功率转换模块，所述驱动IC模块包括第一驱动IC1和第二驱动IC2；

所述功率转换模块包括第一GaN功率开关管G1、第二GaN功率开关管G2、第三GaN功率开关管G3和第四GaN功率开关管G4；所述第一GaN功率开关管G1的源极连接输入电压Vin和输入电容Cin的上极板并和第三GaN功率开关管G3的源极连接，所述第一GaN功率开关管G1的栅极连接到第一驱动IC1低输出信号端LO1，所述第一GaN功率开关管G1的漏极连接第二GaN功率开关管G2的源极并和开关电容Cfly的上极板相连；

所述第二GaN功率开关管G2的栅极与第一驱动IC1的高输出信号端HO1连接，所述第二GaN功率开关管G2的漏极与输出电容Cout的上极板相连并与负载连接，并且第二GaN功率开关管G2的栅极作为输出电压Vout端；

所述第三GaN功率开关管G3的栅极连接到第二驱动IC2的高输出信号HO2，所述第三GaN功率开关管G3的漏极连接到开关电容Cfly的下极板并和第四GaN功率开关管G4的漏极连接；

所述第四GaN功率开关管G4的栅极连接到第二驱动IC2的低输出信号LO2，所述第四GaN功率开关管G4的源极和输入电容Cin的下极板、输出电容Cout的下极板连接。