[發明專利]高壓快速開關裝置

有效

• 申請號: 201880070616.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN111373660B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 大衛·夏皮羅;I·布寧;O·杜賓斯基
• 申請（專利權）人: 威電科技有限公司
• 主分類號: H03K17/296
• 分類號: H03K17/296;H03K17/284;H03K17/00
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郗名悅;劉文娜

1.一種用于開關高壓源的裝置，所述高壓源用于施加到所述裝置，所述裝置包括：

多個開關裝置，其從第一開關裝置開始串聯耦合，并且在最后一個開關裝置結束耦合，所述裝置使得所述高壓源能夠與所述開關裝置中的至少一個選定的開關裝置耦合；

限壓器，其與所述開關裝置耦合；以及

開關時間同步器；

其中所述第一開關裝置被配置為直接接收用于改變所述裝置的開關狀態的控制信號，所述第一開關裝置被配置為促進所述串聯中的連續的所述開關裝置的開關狀態的級聯轉換，其中所述開關時間同步器被配置為使對連續的所述開關裝置的所述開關狀態的轉換進行時間同步，并且所述限壓器被配置為限制在所述轉換期間發生的超過所述開關裝置的最大操作電壓的過電壓，其中所述開關裝置是常開型的。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述開關裝置是晶體管。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述開關裝置被配置為在每個單獨的所述開關裝置的相應電壓降之間均等地分布所述高壓源的所施加電壓。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述第一開關裝置被配置為耦合到控制器，所述控制器被配置為發送所述控制信號，以使得能夠改變所述裝置的所述開關狀態。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述開關裝置中的每一個單獨開關裝置的相應阻斷電壓都低于所述高壓源的所施加電壓。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述開關時間同步器還被配置為減少各個所述開關裝置的所述開關狀態之間的轉換時間。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述限壓器還被配置為促進所述高壓源的所施加電壓在所述開關裝置之間的均勻分布。

8.根據權利要求1所述的裝置，其中所述限壓器被配置為將跨所述開關裝置中的每一個的電壓降限制為低于其相應的擊穿電壓。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述開關裝置是快速開關晶體管。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中所述限壓器和所述開關時間同步器在耦合兩個連續的所述開關裝置的耦合點處與所述開關裝置耦合。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中所述限壓器被配置為維持所述高壓源的所施加電壓在所述開關裝置之間的均勻分布。

12.根據權利要求10所述的裝置，其中所述開關時間同步器被配置為產生至少一個參考時間信號，以用于使得所述開關裝置的所述開關狀態能夠在時間上同步。

13.根據權利要求1所述的裝置，其還包括至少一個并聯連接的開關裝置，所述至少一個并聯連接的開關裝置并聯連接到所述串聯中的所述開關裝置中的相應一個。

14.根據權利要求13所述的裝置，其中所述開關裝置中的每一個都并聯連接到至少一個所述并聯連接的開關裝置。

15.根據權利要求1所述的裝置，其中所述開關裝置選自由以下各項組成的列表：

場效應晶體管(FET)；

結柵場效應晶體管(JFET)；以及

氮化鎵(GaN)高電子遷移率晶體管(HEMT)。

16.根據權利要求9所述的裝置，其中所述快速開關晶體管中的每一個都包括柵極端子、源極端子和漏極端子，其中所述串聯中的所述耦合涉及將一個快速開關晶體管的所述漏極端子順序地連接到所述串聯中的連續的所述快速開關晶體管的所述源極端子。

17.根據權利要求16所述的裝置，其中所述限壓器至少包括反向偏置二極管，所述反向偏置二極管連接到所述串聯中的第二開關裝置的所述柵極端子。