增强型氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率器件因其具有工作频率高、开关损耗低以及临界击穿电压高等优点,在高频、高功率密度电源系统等领域获得了应用。在桥式驱动系统中,为高压区电路提供电源的高侧供电技术是GaN驱动芯片的关键技术之一。传统高侧供电电路在GaN功率器件驱动系统应用时,不可避免地存在着功耗和可靠性之间难以折中的问题。因此,对高侧供电电路的功耗和可靠性进行系统研究具有重要意义。本文首先基于GaN桥式驱动系统,阐述GaN驱动芯片高侧供电机理,并深入分析几种传统GaN驱动芯片高侧供电技术,指出了降低功耗与提升芯片VS负偏压能力之间的矛盾。针对该问题,本文设计了一种低功耗高可靠高侧供电电路,由有源钳位电路和VS负偏压提升电路构成。其中,有源钳位电路通过检测VS电压变负来控制高侧供电电路关断,实现GaN驱动芯片低功耗输出级钳位功能;VS负偏压提升电路是在高侧供电电路中利用双通路集成自举供电技术对高压区电路进行供电,解决VS负压下驱动信号传递中断的问题,有效提升GaN驱动芯片的VS负偏压能力。本文所设计的高侧供电电路基于600V高压BCD工艺进行仿真和流片。流片测试结果表明:采用本文高侧供电电路的增强型GaN驱动芯片,在600V功率电源、5V电源电压和1.25MHz信号传输频率条件下,当VS为-6V时达到最大高压区静态电流66.7μA,VS负偏压能力达到-6.2V,并且具备钳位保护能力。