[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

一種用于開關高壓源的裝置，其包括：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生效的時間同步，并且所述限壓器被配置為在所述轉換期間限制所述開關裝置的過電壓狀況。

技術領域

所公開的技術通常涉及開關裝置，特別涉及高壓快速開關裝置。

背景技術

各種系統和裝置，諸如電視、電動車輛、雷達系統、電馬達控制器、不間斷電源系統等，需要相對大量的電力，所述大量的電力由包括高壓電源在內的電源供應。典型地可以經由半導體開關裝置來控制對此類裝置的電壓供應。

高壓半導體開關裝置在本領域中是公知的。例如，一種此類現有技術架構采用“共源共柵(cascode)”配置，所述“共源共柵”配置采用例如兩個或更多個晶體管。共源共柵配置使得跨開關裝置的電壓能夠高于每個晶體管的單獨擊穿電壓。現在參考圖1，圖1是本領域已知的示例性高壓半導體開關裝置的示意圖，所述高壓半導體開關裝置總體標記為10。開關裝置10采用串聯配置。開關裝置10包括兩個開關電路，第一開關裝置12₁和第二開關裝置12₂。第一開關裝置12₁包括晶體管14₁、第一電阻器16₁、第二電阻器16₂以及第一電容器20₁和第二電容器20₂。第一開關裝置12₁和第二開關裝置12₂例如分別是諸如晶體管14₁和晶體管14₂的晶體管。晶體管14₁包括襯底端子22₁、漏極端子(D)24₁、柵極端子(G)26₁和源極端子(S)28₁。晶體管14₂包括硅襯底端子22₂、漏極端子(D)24₂、柵極端子(G)26₂和源極端子(S)28₂。晶體管14₁可以選擇為“常開(normally?on)”或“常關(normally?off)”。類似地，晶體管14₂可以選擇為“常開”或“常關”，而與晶體管14₁的正常狀態無關。

高壓半導體開關裝置10具有三種操作狀態。第一種狀態是“關斷狀態(offstate)”，也稱為“靜態狀態”。在“關斷狀態”中，晶體管14₁和晶體管14₂中的至少一者處于其“關斷狀態”。第二種狀態是“接通狀態(on?state)”。在“接通狀態”中，晶體管14₁和晶體管14₂兩者都處于“接通狀態”。第三種狀態是瞬變狀態，該瞬變狀態在晶體管14₁和晶體管14₂從“關斷狀態”切換到“接通狀態”時發生，反之亦然。這兩個晶體管必須處于同一狀態。