DEVICES AND SYSTEMS COMPRISING DRIVERS FOR POWER CONVERSION CIRCUITS

• Main Authors: KLOWAK, GREG, ROBERTS, JOHN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 26.06.2014
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRICITY; GENERATION; PULSE TECHNIQUE

An electronic switching system and device comprising driver circuits for power transistors are disclosed, with particular application for MOSFET driven, normally-on gallium nitride (GaN) power transistors. Preferably, a low power, high speed CMOS driver circuit with an integrated low voltage, lateral MOSFET driver is series coupled, in a hybrid cascode arrangement, to a high voltage GaN HEMT and provides for improved control of noise and voltage transients. Monitoring and control functions, including latching and clamping, are based on monitoring of Vcc conditions for shut-down and start-up conditioning to enable safer operation, particularly for high voltage and high current switching. Preferred embodiments also provide isolated, self-powered, high speed driver devices, with reduced input losses. La présente invention concerne un système et un dispositif électroniques de commutation comprenant des circuits de pilotage pour transistors de puissance, applicables en particulier aux transistors de puissance au nitrure de gallium (GaN) normalement actifs à pilotage MOSFET. De préférence, un circuit de pilotage CMOS basse intensité, haut débit doté d'un pilote MOSFET latéral intégré à basse tension est couplé en série, selon un agencement hybride en cascade, à un HEMT GaN à haute tension et assure une commande améliorée des transitoires de bruit et de tension. Les fonctions de surveillance et de commande, notamment le verrouillage et le calage, s'appuient sur une surveillance des conditions de tension continue pour conditionner l'arrêt et le démarrage afin de permettre un fonctionnement plus sécurisé, en particulier pour la commutation en haute tension et en courant fort. Les modes de réalisation préférés prévoient également des dispositifs de pilotage haut débit isolés, à auto-alimentation, avec une diminution des pertes en entrée.