CN111654178A - GaN功率管驱动电路、驱动方法及相应的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种GaN功率管驱动电路、方法与电子装置，该驱动电路包括交流驱动单元与直流驱动单元；交流驱动单元用于根据第一控制信号输出驱动信号至GaN功率管的栅极，以驱动GaN功率管的开启与关闭；其中，驱动信号包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；驱动信号与第一控制信号是同步变化的；直流驱动单元用于根据第二控制信号控制高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制低电平驱动信号的电压处于第二电压。本驱动电路利用交流驱动单元实现GaN功率管的启闭，利用直流驱动单元控制GaN功率管开启和关闭时的驱动电压处于恒定的电压值，从而满足了GaN功率管低阈值电压及窄范围栅源工作电压的特性需求，能充分发挥其电气性能优势的同时提高可靠性。

Description

GaN功率管驱动电路、驱动方法及相应的电子装置

技术领域

本发明涉及一种功率管驱动领域，尤其涉及一种GaN功率管驱动电路、驱动方法及相应的电子装置。

背景技术

GaN功率管是一种高电子迁移率晶体管，其具有小输入电容、小导通电阻、低阈值电压、窄范围栅源工作电压的电气特性。小输入电容和小导通电阻使得其有利于提高开关电源的工作频率以减少开关变换器的尺寸。

现有的相关技术中，采用常规的硅功率管驱动电路直接驱动GaN功率管。

但是，GaN功率管低阈值电压及窄范围栅源工作电压的特性使其设计可靠性面临较高的挑战，若使用常规的硅功率管驱动电路直接驱动GaN功率管，无法实现驱动电压的精准控制，致使开关变换器的失效概率大大增加，不仅会降低GaN功率管的可靠性，并且不能使GaN功率管的特性优势得到充分发挥。

因而，如何精准有效地对GaN功率管进行驱动，已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种GaN功率管驱动电路，以解决现有技术中无法实现驱动电路精准控制，造成GaN的可靠性降低且电气特性优势难以充分发挥的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种GaN功率管驱动电路，包括交流驱动单元与直流驱动单元；

所述交流驱动单元的输入侧用于接入第一控制信号，所述交流驱动单元的输出侧连接GaN功率管的栅极；

所述直流驱动单元的输入侧用于接入第二控制信号，所述直流驱动单元的输出侧连接所述GaN功率管的栅极；所述第二控制信号与所述第一控制信号为相同的控制信号，或者：所述第二控制信号是响应于所述第一控制信号的变化而变化的；

所述交流驱动单元用于：

根据所述第一控制信号输出驱动信号至所述GaN功率管的栅极，以驱动所述GaN功率管的开启与关闭；其中，所述驱动信号包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；所述驱动信号与所述第一控制信号是同步变化的；

所述直流驱动单元用于：

响应于所述第二控制信号的变化控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压。

可选的，所述直流驱动单元包括第一电压输出模块与切换开关；

所述第一电压输出模块的输出端直接或间接连接所述GaN功率管的栅极；

所述切换开关的第一端连接所述第一电压输出模块的输出端，所述切换开关的第二端直接或间接接地，所述切换开关的控制端接入所述第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述切换开关的启闭，以使得：

在所述交流驱动单元开始输出所述高电平驱动信号后，所述GaN功率管的栅极与所述第一电压输出模块导通，使所述高电平驱动信号处于所述第一电压；以及，在所述交流驱动单元开始输出所述低电平驱动信号后，所述GaN功率管的栅极与地导通，使所述低电平驱动信号处于所述第二电压。

可选的，所述第二控制信号为将所述第一控制信号反相后得到的信号。

可选的，所述直流驱动单元还包括延时器件；所述切换开关的控制端连接所述延时器件；所述延时器件用于将所述第二控制信号延迟后反馈至所述切换开关。

可选的，所述第一电压输出模块包括电压跟随器，所述电压跟随器的正相输入端接入参考电压，所述电压跟随器的反相输入端连接所述电压跟随器的输出端，所述电压跟随器的输出端连接至所述GaN功率管的栅极与所述切换开关的第一端，所述第一电压与所述参考电压匹配。

可选的，所述交流驱动单元包括第一开关管、第二开关管、反相器与耦合电容；

所述第一开关管的第一端连接电源，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端用于接入所述第一控制信号，以在所述第一控制信号的控制下导通与关断，所述反相器的输入侧接入所述第一控制信号，所述第二开关管的控制端连接所述反相器的输出侧，以接收所述第一控制信号的反相信号；

所述耦合电容的第一端连接于所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端之间，所述耦合电容的第二端连接所述GaN功率管的栅极，以输出所述驱动信号。

可选的，所述交流驱动单元还包括放大器，所述放大器的输入侧接入所述第一控制信号，所述放大器的输出侧连接所述第一开关管的控制端，以将放大后的第一控制信号输入至所述第一开关管的控制端。

可选的，所述GaN功率管驱动电路还包括电阻，所述电阻的一端直接或间接连接所述GaN功率管的栅极，所述电阻的另一端直接或间接接地，其中，所述GaN功率管的导通速度和/或关断速度关联于所述电阻的阻值。

可选的，所述电阻与所述GaN功率管的栅极之间还设有二极管；所述二极管的正极连接所述GaN功率管的栅极，或者：所述二极管的负极连接所述GaN功率管的栅极。

可选的，所述GaN功率管驱动电路，还包括钳位保护单元，所述钳位保护单元连接所述GaN功率管的栅极，以在所述GaN功率管的栅极的电压高于安全阈值时，控制所述GaN功率管的栅极接地。

根据本发明的第二方面，提供了一种GaN功率管的驱动方法，包括：

在第一控制信号的控制下，通过交流驱动单元输出驱动信号至所述GaN功率管的栅极，以驱动所述GaN功率管的开启与关闭；其中，所述驱动信号包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；所述驱动信号与所述第一控制信号是同步变化的；

根据第二控制信号，通过直流驱动单元控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子装置，包括以上任一可选方案的GaN功率管驱动电路，以及被所述GaN功率管驱动电路驱动的GaN功率管。

可选的，所述电子装置为电源转换器。

本发明提供的GaN功率管驱动电路，利用交流驱动单元能够实现GaN功率管的启闭，同时，由于直流驱动单元能够控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及：控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压，进而，可以精准的控制GaN功率管栅极的电压，使GaN功率管开启时的驱动电压处于恒定的电压值，GaN功率管关闭时的驱动电压也处于恒定的电压值，因此避免了现有技术中GaN功率管栅极驱动电压不稳定的现象，满足GaN功率管低阈值电压及窄范围栅源工作电压的特性需求，能够充分发挥其电气性能优势的同时提高可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图一；

图2是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图二；

图3是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图三；

图4是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图四；

图5是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图五；

图6是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图六；

图7是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图七；

图8是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的示意图八；

图9是本发明一实施例中GaN功率管驱动电路的信号波形图。

附图标记说明：

1-GaN功率管驱动电路；

11-直流驱动单元；

110-第一电压输出模块；

12-交流驱动单元；

120-第一开关管；

121-第二开关管；

13-钳位保护单元；

2-GaN功率管；

A1-放大器；

A2-反相器；

A3-电压跟随器；

D1-稳压二极管；

D2-钳位二极管；

D3-二极管；

K-切换开关；

delay-延迟器件；

C₀-耦合电容；

Ciss-输入电容；

R-电阻。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的的所有其他实施例，都属于本发明申请的保护范围。

本发明的说明书和权利要求书及以上附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或是相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

此外，本发明的说明书和权利要求书的术语“连接”指的是电性连接，可包括直接连接或间接连接。

请参考图1，GaN功率管驱动电路1，包括交流驱动单元12与直流驱动单元11；

所述交流驱动单元12的输入侧用于接入第一控制信号，所述交流驱动单元12的输出侧连接GaN功率管2的栅极；

所述直流驱动单元11的输入侧用于接入第二控制信号，所述直流驱动单元11的输出侧连接所述GaN功率管2的栅极；所述第二控制信号与所述第一控制信号为相同的控制信号，或者：所述第二控制信号是响应于所述第一控制信号的变化而变化的。

所述第一控制信号和/或所述第二控制信号可以是通过控制装置输出的。一种举例中，第一控制信号与第二控制信号可例如是反相的信号，进一步的，若直流驱动单元中单独配置了反相器，则第一控制信号与第二控制信号也可以是同一路信号。

所述交流驱动单元12用于：

根据所述第一控制信号输出驱动信号至所述GaN功率管2的栅极，以驱动所述GaN功率管2的开启与关闭；其中，所述驱动信号为交流驱动信号，具体包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；所述驱动信号与所述第一控制信号是同步变化的，例如：当所述第一控制信号输出为高时，所述驱动信号输出高电平驱动信号；当所述第一控制信号输出为低时，所述驱动信号输出低电平驱动信号。

所述直流驱动单元11用于：

响应于所述第二控制信号的变化，控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压。

其中，所述第二控制信号响应于所述第一控制信号的变化而变化可以理解为：当所述第一控制信号变化时，所述第二控制信号也会变化，从而使得直流驱动单元能够在匹配的时机控制驱动信号处于对应的第一电压或第二电压。

此外，所述高电平驱动信号可以是开启GaN功率管2的驱动信号，也可以是关闭GaN功率管2的驱动信号；所述低电平驱动信号可以是开启GaN功率管2的驱动信号，也可以是关闭GaN功率管2的驱动信号；所述第一电压与所述第二电压可以为恒定的电压值，例如第二电压可以为0。

一种举例的工作过程中，当第一控制信号为高电平的控制信号时，交流驱动单元12输出高电平驱动信号，通过直流驱动单元11根据的控制以使得该高电平驱动信号的电压处于第一电压，进而开启GaN功率管2；当第一控制信号为低电平的控制信号时，交流驱动单元12输出低电平驱动信号，通过直流驱动单元11的控制以使得该低电平驱动信号的电压处于第二电压，进而关闭GaN功率管2。

本申请充分研究了GaN功率管与传统的硅功率管之间存在的差异，具体如下：

1)GaN作为功率器件，其输入电容Ciss(如图4-图8所示)通常在几十pF，而硅功率管的输入电容通常在几百pF到几个nF；

2)目前GaN功率管的栅源驱动电压通常为5-7V，而硅功率MOS的栅源驱动电压通常在10-20V；

3)GaN功率管的阈值电压通常在1-2V，而硅功率MOS的阈值电压通常为3-5V。

由于存在以上差异，若以常规的硅功率管驱动电路直接驱动GaN功率管则会降低GaN功率管的可靠性或不能更好的发挥GaN功率管的性能。从而，本申请提出了以上新型的GaN功率管的驱动电路，通过交流驱动方式实现对GaN功率管的快速驱动，通过在交流驱动的基础上进行精准直流驱动，以提高GaN功率管的可靠性。具体为：

以上方案中，利用交流驱动单元12能够实现GaN功率管2的快速启闭，同时，由于直流驱动单元11能够控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压，进而，可以精准的控制GaN功率管2栅极的电压，使GaN功率管2开启时的驱动电压处于恒定的电压值，GaN功率管2关闭时的驱动电压也处于恒定的电压值，因此避免了现有技术中GaN功率管2栅极驱动电压不稳定的现象，满足GaN功率管2低阈值电压及窄范围栅源工作电压的特性需求，能够充分发挥其电气性能优势的同时提高可靠性。

一种实施方式中，请参考图2，所述直流驱动单元11包括第一电压输出模块110与切换开关K；

所述第一电压输出模块110的输出端直接或间接连接所述GaN功率管2的栅极；所述切换开关K的第一端连接于所述第一电压输出模块110的输出端，所述切换开关K的第二端直接或间接接地，所述切换开关K的控制端连接所述第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述切换开关K的启闭，以使得：在所述交流驱动单元12开始输出所述高电平驱动信号后，所述GaN功率管2的栅极与所述第一电压输出模块110导通，使所述高电平驱动信号处于所述第一电压；以及，在所述交流驱动单元12开始输出所述低电平驱动信号后，所述GaN功率管2的栅极与地导通，使所述低电平驱动信号处于所述第二电压。

一种实施方式中，所述第二控制信号为将所述第一控制信号反相后得到的信号。例如，所述第一控制信号为低电平的信号时，所述第二控制信号为该低电平信号的反相信号。

一种举例中，请参考图4，该反相信号是通过交流驱动单元12中的反相器A2实现的，此时直流驱动单元11与交流驱动单元12可复用同一反相器A2。其他举例中，也可在直流驱动单元11中另配置反相器，进而利用不同的两个反相器来满足直流驱动单元11与交流驱动单元12的需求。

一种实施方式中，请参考图2，所述直流驱动单元11还包括延时器件delay，所述切换开关K的控制端连接所述延时器件delay，所述延时器件delay用于将所述第二控制信号延迟后反馈至切换开关K，其目的为：确保GaN功率管2的栅极电压在驱动信号变化为高电平驱动信号之后才控制高电平驱动信号处于第一电压，或者：确保GaN功率管2的栅极电压在驱动信号变化为低电平驱动信号之后才控制低电平驱动信号处于第二电压。

一种实施方式中，请参考图3，所述第一电压输出模块110包括电压跟随器A3，所述电压跟随器A3的正相输入端接入参考电压verf，所述电压跟随器A3的反相输入端连接所述电压跟随器A3的输出端，所述电压跟随器A3的输出端连接至所述GaN功率管2的栅极，所述第一电压与所述参考电压verf匹配，例如所述第一电压与所述参考电压verf可以是相同的。

一种实施方式中，请参考图4，所述交流驱动单元12包括第一开关管120、第二开关管121、反相器A2与耦合电容C₀；

所述第一开关管120的第一端连接电源，所述第一开关管120的第二端连接所述第二开关管121的第一端，所述第二开关管121的第二端接地，所述第一开关管120的控制端用于接入所述第一控制信号，以在所述第一控制信号的控制下导通与关断，所述第二开关管121的控制端经所述反相器A2接入所述第一控制信号，以接收所述第一控制信号的反相信号；

所述耦合电容C₀的第一端连接于所述第一开关管120的第二端与所述第二开关管121的第一端之间，所述耦合电容C₀的第二端连接所述GaN功率管2的栅极，以输出所述驱动信号。

所述耦合电容C₀可以使所述第一开关管120与第一开关管121之间的电压Va与耦合电容C₀输出端的电压Vb相匹配，例如两者的波形可以是相同或相近的。

其中，所述第一开关管120与第一开关管121之间的电压Va是与第一控制信号同步变化的。

一种举例中，所述第一开关管120与所述第二开关管121为同类型的开关管，例如都是NMOS。其他举例中，所述第一开关管120与所述第二开关管121也可为不同类型的开关管，例如NMOS与PMOS。

一种实施方式中，请参考图4，所述交流驱动单元12还包括放大器A1，所述第一开关管120经所述放大器A1接入所述第一控制信号，以将放大后的第一控制信号输入至所述第一开关管120的控制端(即栅极)。在部分举例中，所述第一控制信号能保证满足开关管驱动需求的情况下，也可不设置放大器A1。

一种举例中，请参考图9与图5，当第一控制信号为高电平的控制信号时，该信号经放大器A1将其放大后，可用于控制第一开关管120导通，同时，高电平的控制信号经反相器A2反相后可控制第二开关管121关断，进而，第一开关管120与第二开关管121之间的电压Va被上拉，电压Va经耦合电容C₀耦合出电压Vb，输出高电平驱动信号。此外，切换开关K也在延时后被反相器A2输出的信号(可理解为低电平的第二控制信号)控制断开，此时电压跟随器A3将Vb拉至参考电压verf，使Vb等于verf，可见，在驱动GaN功率管开启时，该过程可控制高电平驱动信号的电压处于第一电压；

当第一控制信号开始为低电平的控制信号时，该信号经反相器A2反相后，可用于控制第二开关管121导通，同时，低电平的控制信号经放大器A1后可控制第一开关管121关断，进而，第一开关管120与第二开关管121之间的电压Va被下拉，电压Va经耦合电容C₀耦合出电压Vb，输出低电平驱动信号。此外，切换开关K也在延时后被反相器A2输出的信号(可理解为高电平的第二控制信号)控制导通，此时可将Vb拉至地，可见，在驱动GaN功率管2关闭时，该过程可控制低电平驱动信号的电压处于第二电压。

一种举例中，所述交流驱动单元12还设有稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的负极连接于放大器A1的输出端与第一开关管120的控制端(即栅极)之间，所述稳压二极管D1的正极接地，通过稳压二极管D1，可有利于保护第一开关120的栅极。进一步的，以图4至图9所示为例，第一开关管120栅极的电压Vz可在第一开关管120的栅极输入高电平时处于Vclamp。对应的，所述第一开关管120与第一开关管121之间的电压Va即Vclamp-Vth1，其中的Vth1表征了第一开关管120的开启电压。

一种实施方式中，请参考图5，所述GaN功率管驱动电路1还包括电阻R，所述电阻R的一端直接或间接连接所述GaN功率管2的栅极，所述电阻R的另一端直接或间接接地，其中，所述GaN功率管2的导通速度和/或关断速度关联于所述电阻R的阻值。

通过所述电阻R阻值的大小，可影响GaN功率管的导通速度和/或关断速度。当电阻R的阻值较小时，GaN功率管2的导通和关断速度会增大，当电阻R的阻值较大时，GaN功率管2的导通和关断速度会减小。

该电阻R能够通过减缓GaN功率管2的导通速度改善GaN功率管2通断时的电磁干扰。

一种实施方式中，请参考图6与图7，所述电阻R与所述GaN功率管2的栅极之间还可设置二极管D3；

所述二极管D3的正极连接所述GaN功率管2的栅极，或者：所述二极管D3的负极连接所述GaN功率管2的栅极。

通过二极管D3，可使电阻R单边调整GaN功率管2的通断速度，若二极管D3的正极连接于GaN功率管2的栅极，电阻R用于减缓GaN功率管2的关断速度，以改善GaN功率管2关断时的电磁干扰；若二极管D3的负极连接于GaN功率管2的栅极，电阻R用于减缓GaN功率管2的导通速度，以改善GaN功率管2导通时的电磁干扰。

一种实施方式中，请参考图8，所述GaN功率管驱动电路1还包括钳位保护单元13，所述钳位保护单元13连接所述GaN功率管2的栅极，以在所述GaN功率管2的栅极的电压高于安全阈值时，控制所述GaN功率管2的栅极接地。

一种举例中，该钳位保护单元13包括钳位二极管D2，所述钳位二极管D2的负极连接于GaN功率管2的栅极，所述钳位二极管D2的正极接地，进而，可为GaN功率管2的栅极提供钳位保护。

本发明还提供了一种GaN功率管的驱动方法，包括：

在第一控制信号的控制下，通过交流驱动单元12输出驱动信号至所述GaN功率管2的栅极，以驱动所述GaN功率管2的开启与关闭；其中，所述驱动信号包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；所述驱动信号与所述第一控制信号是同步变化的；

根据第二控制信号，通过直流驱动单元11控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压；

其中，所述第二控制信号与所述第一控制信号为相同的控制信号，或者：所述第二控制信号是响应于所述第一控制信号的变化而变化的。

本发明还提供了一种电子装置，包括以上任一可选方案的GaN功率管驱动电路1，以及被所述GaN功率管驱动电路1驱动的GaN功率管2。

一种实施方式中，所述的电子装置为电源转换器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种GaN功率管驱动电路，其特征在于，包括交流驱动单元与直流驱动单元；

所述交流驱动单元的输入侧用于接入第一控制信号，所述交流驱动单元的输出侧连接GaN功率管的栅极；

所述直流驱动单元的输入侧用于接入第二控制信号，所述直流驱动单元的输出侧连接所述GaN功率管的栅极；所述第二控制信号与所述第一控制信号为相同的控制信号，或者：所述第二控制信号是响应于所述第一控制信号的变化而变化的；

所述交流驱动单元用于：

根据所述第一控制信号输出驱动信号至所述GaN功率管的栅极，以驱动所述GaN功率管的开启与关闭；其中，所述驱动信号包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；所述驱动信号与所述第一控制信号是同步变化的；

所述直流驱动单元用于：

响应于所述第二控制信号的变化，控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压。

2.根据权利要求1所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述直流驱动单元包括第一电压输出模块与切换开关；

所述第一电压输出模块的输出端直接或间接连接所述GaN功率管的栅极；

所述切换开关的第一端连接所述第一电压输出模块的输出端，所述切换开关的第二端直接或间接接地，所述切换开关的控制端接入所述第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述切换开关的启闭，以使得：

在所述交流驱动单元开始输出所述高电平驱动信号后，所述GaN功率管的栅极与所述第一电压输出模块导通，使所述高电平驱动信号处于所述第一电压；以及

在所述交流驱动单元开始输出所述低电平驱动信号后，所述GaN功率管的栅极与地导通，使所述低电平驱动信号处于所述第二电压。

3.根据权利要求2所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述第二控制信号为将所述第一控制信号反相后得到的信号。

4.根据权利要求2所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述直流驱动单元还包括延时器件；

所述切换开关的控制端连接所述延时器件；

所述延时器件用于将所述第二控制信号延迟后反馈至所述切换开关。

5.根据权利要求2所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述第一电压输出模块包括电压跟随器，所述电压跟随器的正相输入端接入参考电压，所述电压跟随器的反相输入端连接所述电压跟随器的输出端，所述电压跟随器的输出端连接至所述GaN功率管的栅极与所述切换开关的第一端，所述第一电压与所述参考电压匹配。

6.根据权利要求1至5任一项所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述交流驱动单元包括第一开关管、第二开关管、反相器与耦合电容；

所述第一开关管的第一端连接电源，所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端用于接入所述第一控制信号，所述反相器的输入侧接入所述第一控制信号，所述第二开关管的控制端连接所述反相器的输出侧；

所述耦合电容的第一端连接于所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端之间，所述耦合电容的第二端连接所述GaN功率管的栅极，以输出所述驱动信号。

7.根据权利要求6所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述交流驱动单元还包括放大器，所述放大器的输入侧接入所述第一控制信号，所述放大器的输出侧连接所述第一开关管的控制端，以将放大后的第一控制信号输入至所述第一开关管的控制端。

8.根据权利要求1至5任一项所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，还包括电阻，所述电阻的一端直接或间接连接所述GaN功率管的栅极，所述电阻的另一端直接或间接接地，其中，所述GaN功率管的导通速度和/或关断速度关联于所述电阻的阻值。

9.根据权利要求8所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，所述电阻与所述GaN功率管的栅极之间还设有二极管；

所述二极管的正极连接所述GaN功率管的栅极，或者：所述二极管的负极连接所述GaN功率管的栅极。

10.根据权利要求1至5任一项所述的GaN功率管驱动电路，其特征在于，还包括钳位保护单元，所述钳位保护单元连接所述GaN功率管的栅极，以在所述GaN功率管的栅极的电压高于安全阈值时，控制所述GaN功率管的栅极接地。

11.一种GaN功率管的驱动方法，其特征在于，包括：

在第一控制信号的控制下，通过交流驱动单元输出驱动信号至所述GaN功率管的栅极，以驱动所述GaN功率管的开启与关闭；其中，所述驱动信号包括低电平驱动信号与高电平驱动信号；所述驱动信号与所述第一控制信号是同步变化的；

根据第二控制信号，通过直流驱动单元控制所述高电平驱动信号的电压处于第一电压，以及控制所述低电平驱动信号的电压处于第二电压；

其中，所述第二控制信号与所述第一控制信号为相同的控制信号，或者：所述第二控制信号是响应于所述第一控制信号的变化而变化的。

12.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的GaN功率管驱动电路，以及被所述GaN功率管驱动电路驱动的GaN功率管。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置为电源转换器。

Images