目前电力电子系统正朝着高频高可靠性的方向寻找突破,传统的硅基MOSFET功率器件逐渐不能满足系统需求,而GaN功率开关器件有着较快的开关速度、较高的击穿电压等优良特性,正受到市场的重视。但另一方面,开关频率的提升意味着GaN功率器件的开关损耗在总体损耗中占比也越来越高。通过研究驱动芯片的设计来降低GaN器件的开关损耗,具有重大意义。但传统的驱动方案主要用于驱动硅基MOSFET,对于GaN晶体管这种阈值电压低、栅极驱动电压安全范围小,且开关时间短的功率开关器件并不适用。因此,研究适用于高可靠性高性能的GaN栅极驱动电路是目前GaN技术发展的关键。本文通过分析研究增强型（Enhanced-mode,E-mode）GaN晶体管的器件结构、工作原理和开关特性,综合考虑器件的栅极驱动电压、开关控制范围和器件可靠性等因素,采取了可编程高精度的开环驱动策略。针对GaN器件开关时间短,设计了将GaN器件的开关过程划分为8个时间阶段,在不同的主驱动阶段可以选择255个档位的输出驱动电流。同时,为实现高精度驱动需求,把每个主驱动阶段又进一步划分为更为精细的驱动阶段,可提供63个档位的精细驱动电流。两者的共同驱动,可实现对GaN器件的分阶段精确控制。并且考虑到驱动芯片可适用于不同GaN器件,设计了在片外可编程改变驱动序列的实现方式,达到可编程高精度驱动GaN器件栅极的控制目的。本次电路设计采用的是华虹BCD180GE工艺,根据GaN器件的驱动需求构建系统框架,然后对各电路子模块的指标要求进行原理分析和仿真验证,在完成芯片整体仿真后进行版图设计和后仿真验证。芯片版图面积为2960um×4000um,最大输出电流为4.4A,通过选择不同的EEPROM驱动序列,可精确控制GaN器件开关各个阶段的栅极驱动电流,降低GaN器件的开关损耗。