[發明專利]切換導體器件的方法

在審

• 申請號: 201480021317.1
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN105122648A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: W·克魯克斯
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: H03K17/10
• 分類號: H03K17/10;H03K17/16
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李靜;張浴月

1.一種導通半導體器件的方法，所述半導體器件包括柵極端、集電極端和發射極端，所述方法包括以下步驟：

(i)在接收到導通信號時，施加電壓到所述半導體器件的所述柵極端來將所述半導體器件的集電極-發射極電壓降低到第一預定電壓平臺水平，并且保持該電壓至所述半導體器件的所述柵極端以預定時間段；

(ii)在所述預定時間段之后，控制施加到所述半導體器件的所述柵極端的電壓來以變化的緩變率改變所述集電極-發射極電壓，直到所述集電極-發射極電壓達到預定電壓水平，對施加到所述半導體器件的所述柵極端用以改變所述集電極-發射極電壓的電壓進行的這種控制包括：

將所述集電極-發射極電壓降低到第二預定電壓平臺水平；

將所述集電極-發射極電壓保持在第二預定電壓平臺水平，以調節所述半導體器件在使用中所位于的電路中的電流的變化速率；以及

將所述集電極-發射極電壓降低到所述半導體器件處于其導通狀態的電壓水平；以及

(iii)控制施加到所述半導體器件的所述柵極端的電壓來將所述集電極-發射極電壓保持在所述預定電壓水平。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟：使用監測所述集電極-發射極電壓的閉合反饋環來限定施加到所述半導體器件的所述柵極端的電壓。

3.一種導通一組串聯連接的半導體器件中的多個半導體器件的方法，每個半導體器件包括柵極端、集電極端和發射極端，所述方法包括以下步驟：

(i)在接收到導通信號時，施加電壓到每個半導體器件的柵極端來將該半導體器件的集電極-發射極電壓降低到第一預定電壓平臺水平，并且保持該電壓至每個半導體器件的柵極端以預定時間段；

(ii)在所述預定時間段之后，控制施加到每個半導體器件的柵極端的電壓來以變化的緩變率改變集電極-發射極電壓，直到集電極-發射極電壓達到預定電壓水平，對施加到每個半導體器件的柵極端用以改變集電極-發射極電壓的電壓進行的這種控制包括：

將每個半導體器件的集電極-發射極電壓降低到第二預定電壓平臺水平；

將每個半導體器件的集電極-發射極電壓保持在第二預定電壓平臺水平，以調節所述多個半導體器件在使用中所位于的電路中的電流的變化速率；以及

將每個半導體器件的集電極-發射極電壓降低到該半導體器件處于其導通狀態的電壓水平；以及

(iii)控制施加到每個半導體器件的柵極端的電壓來將每個半導體器件的集電極-發射極電壓保持在所述預定電壓水平。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述預定時間段足夠長以允許具有不同關斷狀態退出時長的多個半導體器件中的每個半導體器件關斷以退出其關斷狀態。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其中所述一組串聯連接的半導體器件電連接到至少一個反向并聯二極管，并且控制施加到每個半導體器件的柵極端的電壓來以變化的緩變率改變集電極-發射極電壓包括：將每個半導體器件的集電極-發射極電壓保持在第二預定電壓平臺水平，直到所述或每個反向并聯二極管完成反向恢復。

6.一種用于導通半導體器件的控制電路，所述半導體器件包括柵極端、集電極端和發射極端，所述控制電路包括電壓請求曲線發生器，在接收到導通信號時：

(i)施加電壓到所述半導體器件的所述柵極端來將所述半導體器件的集電極-發射極電壓降低到第一預定電壓平臺水平，并且保持該電壓至所述半導體器件的所述柵極端以預定時間段；

(ii)在所述預定時間段之后，施加電壓到所述半導體器件的所述柵極端來以變化的緩變率改變所述集電極-發射極電壓，直到所述集電極-發射極電壓達到預定電壓水平，施加到所述半導體器件的所述柵極端的電壓具體用于：

將所述集電極-發射極降低到第二預定電壓平臺水平；

將所述集電極-發射極電壓保持在第二預定電壓平臺水平，以調節所述半導體器件在使用中所位于的電路中的電流的變化速率；以及

將所述集電極-發射極電壓降低到所述半導體器件處于其導通狀態的電壓水平；以及

(iii)施加電壓到所述半導體器件的所述柵極端來將所述集電極-發射極電壓保持在所述預定電壓水平。