由于诸如冷启动和负载突降等瞬态负载变化,12V车载蓄电池的电压可以从3V变化到40V,因此车载应用要求功率变换器能够支持宽输入电压范围。同时,为了不对车上的调幅（AM）收音机的敏感工作频段（530k Hz-1.8MHz）产生电磁干扰（EMI）,功率变换器的开关频率通常高于2MHz。传统硅基功率MOS管难以满足上述车载应用严苛的要求。氮化镓（Ga N）高电子迁移率晶体管性能优异,是一种前景良好的功率器件。但是Ga N功率管的栅极比较脆弱,容易受到噪声和电压尖峰的干扰,这限制了它们在功率变换器中的应用。本文提出了一种针对高开关频率车载应用的Ga N半桥驱动,首先引入基于高边电源检测的低功耗有源钳位方案,能够动态地调节高边自举电压到合适的电平,并且纹波可以被接受。同时,双电平移位器方案被应用到高低边驱动通道中,能够有效地驱动Ga N功率管,并且传播延时很短,抗dv/dt变化干扰能力强。仿真结果显示在基于Ga N功率管且12V转3.3V的buck变换器中和开关频率从2MHz变化到10MHz的情况下,高边自举电压能被钳位在大约5.25V的平均值。同时在典型情况下,电压纹波从58m V变化到134m V,最大电压纹波率为2.55%。高边有源钳位方案的最小调节周期是2.7μs,和buck变换器中兆赫兹级别的开关频率相比较慢。同时,高边有源钳位电路总的功耗只有0.4m W,远小于传统齐纳二极管钳位方案通常所需的数十毫瓦级别的功耗,十分节能。驱动输出级的峰值拉电流和灌电流分别为1.787A和4.569A,有助于驱动大电流等级的Ga N功率管。在系统仿真中,高低边驱动通道的典型传播延时在Ga N功率管作为负载时大概是17ns。本设计中的半桥驱动采用0.18μm的高压BCD工艺进行制造,芯片面积为2.72mm²,内部集成32V高压肖特基二极管作为自举二极管,支持5-18V输入。测试结果显示,驱动通道的典型传播延时（空载）为16ns,能够支持2-10MHz的开关频率;高边自举电压即使在开关节点电压V_SW被拉到–1.58V的情况下仍然能被有效地钳位在5-5.5V的范围内,电压纹波范围为40-158m V,因此高边Ga N功率管的安全能得到保证;基于Ga N功率管的buck变换器在2MHz的开关频率和16.5W的输出功率范围内,能够达到91.58%的最大效率,优于传统的硅基功率变换器,十分适合高频车载应用。相关测试结果和仿真的近似,同时也证明了本设计的有效性。