在小型化、高能效的供电电源需求下,高频高功率密度功率转换方案逐渐成为研究和应用的热点,而第三代功率半导体GaN因可处理更高频率和更高能效的电源,近年来随着其功率器件可靠性的不断提升也开始逐渐商用。高频高功率密度半桥栅驱动因其决定着开关电源的工作频率上限、决定着功率级控制的可靠性、决定着系统的EMI性能成为了高频高功率密度功率转换方案的核心技术。高频高功率密度半桥栅驱动的关键技术主要在于提升芯片CMTI性能（Common-Mode Transient Immunity,共模瞬变抗扰度）、降低栅驱动信号传输延迟（如采用高速电平位移电路）、实现稳定的功率器件开关性能（如采用可提供饱和、低纹波的高侧供电电压的自举充电电路）、有效控制功率级带来的EMI影响（如控制功率开关节点的电压/电流变化率）等方面。这些关键技术可在汽车电子高频供电方案、数据中心大型服务器供电方案、通讯领域高压HPA漏端供电的包络跟踪方案等应用中得以体现。本文基于上述高频高功率密度应用的系统供电需求,提出了两种高速、高信号传输可靠性、高CMTI能力的电平位移电路,所述电路最大工作电压为80V,具有50V/ns的CMTI能力、传输延迟低于5ns、可在低至-3V的高侧DC参考地电压下实现轨到轨输出;提出了两种可监控高侧供电电压的自举充电电路,在最高5MHz开关频率、最低高侧驱动电路参考地为-3V DC电压、功率管栅电荷典型值为8nC的工作条件下,为功率级提供了饱和、低纹波的驱动电压,并设计第二浮动电源轨以保证电平位移电路对控制信号的高速、可靠传输。所述电平位移电路及自举充电电路均为全集成方案,搭载TTL信号输入检测、芯片保护、功率级前级非对称推挽部分实现了三颗GaN功率开关器件栅驱动芯片,并给出ESD、Layout、PCB设计完成了系统级设计,满足系统一次电源电压V_IN|_max=75V、f_SW|_max=5MHz、典型功率转换为48V-12V、最大负载电流可达25A的GaN功率开关器件半桥栅驱动应用。驱动系统在0.35μm 80V HVCMOS工艺（前道线宽为0.5μm）下实现了系统设计、仿真及流片测试验证。测试结果显示,栅驱动芯片传输延迟低于26ns,上下通道延迟匹配低于4ns,高侧供电电压较稳定,满足系统应用需求。