[發明專利]有源緩沖器

有效

• 申請號: 201580062853.0
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN107078629B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: A·布萊恩特
• 申請（專利權）人: 賴茵豪森機械制造公司
• 主分類號: H02M1/34
• 分類號: H02M1/34;H02M1/088;H02M7/487
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 曹瑾

1.用于功率變換器的相腳的切換單元，所述切換單元包括：

用于傳導用于驅動負載的電流的功率開關；

包括串聯耦合的輔助開關和單元電容器的串聯連接部，所述串聯連接部與所述功率開關并聯耦合；

耦合到所述功率開關和所述串聯連接部的耦合部的單元電感器；以及

用于傳導由所述功率開關的斷開引起的換向電流的換向環路，所述環路包括：

第一旁路電路，用于阻斷電流在第一方向上流動并與所述功率開關并聯耦合，以在與第一方向相反的另一個方向上傳導所述換向電流；

第二旁路電路，用于阻斷電流在第二方向上流動并與所述輔助開關并聯耦合，以在與第二方向相反的方向上傳導所述換向電流；以及

所述單元電容器；

至少一個控制輸入線，用于接收控制信號并且被配置為驅動所述功率開關的控制端子和所述輔助開關的控制端子；以及

一組串聯的切換單元，所述一組串聯的切換單元中的每個切換單元通過單元電感器中相應的一個單元電感器耦合到切換單元中的相鄰的一個切換單元。

2.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述第一旁路電路和所述第二旁路電路中的至少一個包括非本征二極管。

3.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述第一旁路電路和所述第二旁路電路包括作為所述第一旁路電路的所述功率開關的本征二極管或者作為所述第二旁路電路的所述輔助開關的本征二極管。

4.根據權利要求1所述的切換單元，還包括控制端子驅動輸入線，所述控制端子驅動輸入線被配置為同時使所述功率開關或所述輔助開關導通并且使所述功率開關和所述輔助開關中的另一個斷開。

5.根據權利要求1所述的切換單元，還包括：與所述一組串聯的切換單元中的一個切換單元并聯耦合的至少一個切換單元。

6.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述功率開關中的至少一個功率開關包括寬帶隙半導體器件。

7.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述切換單元中的至少一個切換單元的輔助開關在物理尺寸上小于另一個切換單元的功率開關。

8.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述切換單元中的至少一個切換單元的輔助開關具有比另一個切換單元的功率開關更低的額定功率。

9.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述功率開關中的至少一個功率開關包括IGBT、MOSFET、HEMT、BJT、JFET、GTO或GCT。

10.根據權利要求1所述的切換單元，其中，所述切換單元中的至少一些中的每一個包括垂直FET器件或者橫向HEMT作為所述功率開關。

11.根據權利要求1所述的切換單元，其中所述切換單元中的至少一個切換單元具有與相應的切換單元的單元電感器并聯的電阻器。

12.根據權利要求1所述的切換單元，包括：驅動電路，用于驅動所述切換單元中的一個切換單元的功率開關的控制端子或輔助開關的控制端子，所述驅動電路被配置為從所述切換單元中的一個切換單元抽取功率。

13.一種用于功率變換器的相臂，所述相臂包括根據權利要求1所述的切換單元。

14.一種功率變換器相腳，所述功率變換器相腳具有耦合在一起以提供用于驅動負載的輸出信號的臂，所述臂中的至少一個臂是根據權利要求13所述的臂。

15.一種用于驅動負載的功率變換器，所述功率變換器包括至少一個根據權利要求14所述的功率變換器相腳，相腳中的每個相腳具有用于驅動相應負載的相位輸入的輸出線，所述功率變換器還包括鏈路電容器，至少一個功率變換器相腳和所述鏈路電容器耦合在第一電源軌和第二電源軌之間。