[發(fā)明專利]功率半導(dǎo)體電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410325474.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN104283537B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞歷山大·米爾赫費(fèi)爾;于爾根·施密特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/687
• 分類號(hào): H03K17/687
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

本發(fā)明涉及一種功率半導(dǎo)體電路，其具有：至少兩個(gè)電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)，操控布線系統(tǒng)，其中，操控布線系統(tǒng)具有第一、第二、第三和第四電接通點(diǎn)，其中，第一和第三接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的控制接口電連接，第二和第四接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接口電連接，其中，在接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的控制接口之間分別電聯(lián)接二極管，以及操控電路，其中，操控電路以如下方式構(gòu)造，即，為了接通功率半導(dǎo)體開關(guān)，操控電路在第一與第二接通點(diǎn)之間生成第一電位差，為了切斷功率半導(dǎo)體開關(guān)，操控電路在第三與第四接通點(diǎn)之間生成第二電位差。本發(fā)明的功率半導(dǎo)體電路在功率半導(dǎo)體電路的電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)之間實(shí)現(xiàn)盡量均勻的電流分布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功率半導(dǎo)體電路。

背景技術(shù)

在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的功率半導(dǎo)體裝置中，通常在基底上布置有功率半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)元件，例如功率半導(dǎo)體開關(guān)和二極管，并且利用基底的導(dǎo)體層以及焊絲和/或薄膜復(fù)合物彼此導(dǎo)電連接。在此，功率半導(dǎo)體開關(guān)通常以晶體管，例如IGBT(絕緣柵雙極型晶體管：Insulated Gate Bipolar Transistor)或MOSFET(金氧半場(chǎng)效晶體管：Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)的形式存在。

在此，布置在基底上的功率半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)元件通常聯(lián)接成單個(gè)或多個(gè)所謂的半橋式電路，半橋式電路例如用于電壓和電流的整流和變流。

在此，在高的負(fù)載電流的情況下，如果單個(gè)的功率半導(dǎo)體開關(guān)的電流承載能力不夠，則往往需要電并聯(lián)多個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)并且要整體操控它們，從而使它們一起形成高功率半導(dǎo)體開關(guān)。在此，應(yīng)當(dāng)盡量時(shí)間同步地接通和切斷所有并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)電流均勻分布到電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)上。

這種方式的缺點(diǎn)在于，例如基于構(gòu)件公差和通向電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)的輸電線的不同的寄生電感會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)的不同的接通和切斷時(shí)間點(diǎn)。不同的接通和切斷時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)致電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極上出現(xiàn)電位偏移，從而電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)會(huì)以其開關(guān)特性相互影響，這導(dǎo)致電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)之間出現(xiàn)不均勻的電流分布。

為了解決這個(gè)問題，根據(jù)EP 1625 660 B1已知，在所有電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)中，在操控電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)的操控單元與電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)之間分別設(shè)置有共模扼流圈，該共模扼流圈在EP 1625 660 B1中也被稱為共模抑制扼流圈。

EP 1625 660 B1建議的解決方案的缺點(diǎn)是，基于電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極上的電位偏移，在功率半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極之間補(bǔ)償電流流經(jīng)共模扼流圈，補(bǔ)償電流可能導(dǎo)致共模扼流圈的磁飽和，從而共模扼流圈沒有效果或者僅有明顯降低的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明任務(wù)是提供一種功率半導(dǎo)體電路，其中，在功率半導(dǎo)體電路的電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)之間實(shí)現(xiàn)盡量均勻的電流分布。

該任務(wù)通過一種功率半導(dǎo)體電路解決，其具有，

·至少兩個(gè)電并聯(lián)的功率半導(dǎo)體開關(guān)，它們均具有第一和第二負(fù)載電流接口以及控制接口，其中，功率半導(dǎo)體開關(guān)的第一負(fù)載電流接口彼此導(dǎo)電連接，功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接口彼此導(dǎo)電連接，

·操控布線系統(tǒng)，其中，該操控布線系統(tǒng)具有第一、第二、第三和第四電接通點(diǎn)，其中，第一和第三接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的控制接口電連接，第二和第四接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接口電連接，其中，在第一接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的控制接口之間分別電聯(lián)接第一二極管，其陽(yáng)極在電路上面向第一接通點(diǎn)，其中，在第二接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接口之間分別電聯(lián)接第二二極管，其陰極在電路上面向第二接通點(diǎn)，其中，在第三接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的控制接口之間分別電聯(lián)接第三二極管，其陰極在電路上面向第三接通點(diǎn)，其中，在第四接通點(diǎn)與功率半導(dǎo)體開關(guān)的第二負(fù)載電流接口之間分別電聯(lián)接第四二極管，其陽(yáng)極在電路上面向第四接通點(diǎn)，以及