张雅静，李建国，李 艳，郑琼林，王久和

（1.北京信息科技大学自动化学院，北京 100192；2.北京交通大学电气学院，北京100044）

氮化镓GaN（gallium nitride）高电子迁移率晶体管HEMT（high-electron-mobility transistor）为第 3代宽禁带半导体器件，最早出现于2004年，日本Eudyna公司通过在碳化硅SiC（silicon carbide）基底上生长氮化镓，成功推出了耗尽型GaN HEMT[1-3]。由于氮化镓材料优越的物理特性，由其构成的GaN HEMT与传统的Si功率MOSFET相比，具有更高的击穿电压、更高的工作温度、更高的开关频率、更小的导通阻抗和更小的尺寸等优点[4-5]。GaN HEMT的优越性和高功率密度封装技术的成熟，使其在高频、高功率密度场合得到了高速发展，并成为在不远的将来最有可能取代Si功率MOSFET的器件[6-8]。近年来，Si功率MOSFET的技术已接近瓶颈，氮化镓技术日益成熟，为了迎合电力电子领域高频化和高功率密度化的发展趋势，越来越多的器件厂商投入到GaN HEMT的研究制造中[9-11]。

许多重要、关键领域通过使用新型器件GaN HEMT使变换器获得更高的性能，为了防止GaN HEMT在故障下受损并提高电路工作的可靠性，高可靠性过流保护电路不可或缺[12-13]。基于GaN HEMT过流保护电路可有效检测出过流故障，并迅速关断GaN HEMT，从而避免其在故障下受损。由于GaN HEMT具有极小的输入电容及极低的开关损耗，工作频率可达MHz，且导通、关断速度非常快，这便对其过流保护电路的设计提出了严峻考验[14-15]。

本文提出了适用于高频场合下GaN HEMT过流保护电路。该电路具有保护延时短、结构简单和抗干扰性强的优点，并使GaN HEMT在高频场合下具有更高的可靠性。通过仿真和实验对本文所设计的GaN HEMT过流保护电路的正确性和可行性进行验证。……