[發明專利]半導體功率開關器件集成電路及其控制方法、控制電路

有效

• 申請號: 201910451260.3
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN112019081B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 胡茂;裴軼;朱永生
• 申請（專利權）人: 蘇州捷芯威半導體有限公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種半導體功率開關器件集成電路及其控制方法、控制電路，半導體功率開關器件集成電路包括第一儲能器件、第二儲能器件以及三個開關器件，第一開關器件與第二開關器件用于在第一時段將直流電源輸入的直流信號轉換為交流信號的正半周信號并輸出，第一開關器件與第三開關器件用于在第二時段將直流電源輸入的直流信號轉換為交流信號的負半周信號并輸出，第一儲能器件用于在第一開關器件導通時儲能以及在第一開關器件關斷時釋放能量，第二儲能器件用于在第一開關器件關斷時儲能以及在第一開關器件導通時釋放能量。通過本發明的技術方案，完成直流信號轉交流信號的同時，簡化了集成電路的電路結構。

技術領域

本發明實施例涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種半導體功率開關器件集成電路及其控制方法、控制電路。

背景技術

電路集成化是當前開關電路中解決系統體積大、成本高以及由寄生參數引起的各種開關干擾的有效途徑，在各類集成開關電路中，DC/AC(Direct Current/AlternatingCurrent，直流轉交流)變換電路因應用廣泛一直以來不斷被工程師們進行設計與優化。

傳統的DC/AC集成變換電路主要分為電壓源DC/AC變換電路和電流源DC/AC變換電路兩大類，電壓源DC/AC變換電路在本質上為一個降壓型DC/AC變換電路，為了實現升壓與逆變的功能，需要在其電路中增加額外的升壓變換電路，例如在其交流輸出的后級增加隔離變壓器可以有效實現電路輸出電壓泵升，但會極大地增加電路體積、重量和成本，不易于電路集成。電流源DC/AC變換電路可以實現升壓逆變功能，但這種結構一般至少需要四個甚至更多的開關器件，在增加電路成本的同時增加了電路集成與系統控制的難度。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種半導體功率開關器件集成電路及其控制方法、控制電路，完成了直流信號到交流信號轉換的同時，簡化了集成電路的電路結構，降低了集成電路的設計成本以及電路集成難度，提高了集成電路的可靠性。

第一方面，本發明實施例提供了一種半導體功率開關器件集成電路，包括：

第一儲能器件、第二儲能器件以及三個開關器件，所述開關器件包括第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件；

所述第一開關器件與所述第二開關器件用于在第一時段將直流電源輸入的直流信號轉換為交流信號的正半周信號并輸出；

所述第一開關器件與所述第三開關器件用于在第二時段將直流電源輸入的直流信號轉換為交流信號的負半周信號并輸出；

所述第一儲能器件用于在所述第一開關器件導通時儲能以及在所述第一開關器件關斷時釋放能量，所述第二儲能器件用于在所述第一開關器件關斷時儲能以及在所述第一開關器件導通時釋放能量。

進一步地，所述第一儲能器件包括電感元件和電磁耦合器，所述電感元件與所述直流電源電連接，所述電磁耦合器的原邊電路接入直流輸入側，所述電磁耦合器的副邊電路接入交流輸出側；

所述第二儲能器件包括電容元件，所述電容元件與所述電感元件電連接且所述電容元件串聯于直流輸入側與交流輸出側之間。

進一步地，所述電感元件的第一端與所述直流電源的正輸入端電連接，第二端與所述電容元件的第一端以及所述第一開關器件的第一端電連接，所述第一開關器件的第二端與所述直流電源的負輸入端電連接；

所述電容元件的第二端與所述第二開關器件的第一端以及所述原邊電路的正輸入端電連接，所述原邊電路的負輸入端與所述直流電源的負輸入端電連接；

所述第二開關器件的第二端電連接至正交流輸出節點，所述直流電源的負輸入端電連接至負交流輸出節點；