一种用于GaN FET的双通道电容隔离式栅极驱动器设计

针对氮化镓功率器件(GaN FET)栅极驱动电路应用,本文设计了一款具有4 kVRMS隔离电压能力的双通道电容隔离式栅极驱动器,采用通-断键控(on-off keying,OOK)、脉冲双模式,分别应对高速、低速信号传输;采用商用半导体工艺中金属层作为基板,并采用聚酰亚胺(polyimide,PI)层作为介质层,形成较高耐压的电容,电容典型值为90 fF;采用微电流振荡器作为芯片核心振荡器,使振荡频率达到600 MHz的同时具有较低功耗,保证高速信号的有效传输。基于互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺设计验证,此驱动器电路的共模脉冲抑制(common mode transient immunity,CMTI)能力高达100 kV/μs,数据典型传输延时小于20 ns,典型传输速率可达10 Mbit/s。