[發明專利]雙向組合開關在審

申請號：	202011271854.5	申請日：	2020-11-13
公開（公告）號：	CN112383296A	公開（公告）日：	2021-02-19
發明（設計）人：	徐明	申請（專利權）人：	奇普電源(常州)有限公司
主分類號：	H03K17/567	分類號：	H03K17/567;H03K17/00
代理公司：	常州眾慧之星知識產權代理事務所(普通合伙) 32458	代理人：	郭云梅
地址：	213000 江蘇省常州***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	雙向組合開關
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【說明書】：

本發明公開了一種雙向組合開關，包括第一可控開關、第二可控開關和第三可控開關，所述第一可控開關的漏極與所述第二可控開關的源極連接，所述第二可控開關的漏極與所述第三可控開關的漏極連接，所述第一可控開關的柵極與所述第三可控開關的柵極分別為所述組合開關的控制端。本發明的組合開關的通態壓降小，能夠有效降低開關的導通損耗。

技術領域

本發明有關組合開關，且特別是有關于雙向組合開關。

背景技術

增強型N溝道MOSFET是最常使用的一種常開型開關器件，在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS，則產生正向工作電流。若在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加負電壓VDS，漏極D與襯底之間的PN結處于反向，因此漏源之間不能導電。但是基于生產工藝，大功率MOSFET的漏極從硅片底部引出，產生了一寄生二極管。在D、S之間加負電壓VDS時，寄生二極管作為電流通路。

利用MOSFET的上述特性，如圖1所示為已知技術中提供的雙向組合開關1，可以廣泛的應用于交流電路中，但是這種雙向開關在高壓應用場合中，其中一個開關導通，另一個開關關斷，例如開關11開關，開關12關斷，電流流經開關12的體二極管，但是由于體二極管的導通壓降較大，導致組合開關損耗大。如圖2所示的組合開關2，使用IGBT組成，也存在同樣的技術問題。

發明內容

本發明提供一種雙向組合開關，應用于高壓的電能變換場合，能夠有效降低所述組合開關的導通壓降，從而降低組合開關的開關損耗。

本發明的技術方案是：一種雙向組合開關，包括第一可控開關、第二可控開關和第三可控開關，所述第一可控開關、第二可控開關和第三可控開關串聯，在所述組合開關的兩端施加正向電壓時，所述第三開關為主控開關，在所述組合開關的兩端施加反向電壓時，所述第一開關為主控開關，所述第二可控開關的耐壓大于所述第一可控開關和第二可控開關的耐壓，所述第二可控開關的開關狀態與所述主控開關相同。

上述第一可控開關的漏極與所述第二可控開關的源極連接，所述第二可控開關的漏極與所述第三可控開關的漏極連接，所述第一可控開關的柵極與所述第三可控開關的柵極分別為所述組合開關的控制端。

上述第一可控開關的漏極與所述第二可控開關的漏極連接，所述第二可控開關的源極與所述第三可控開關的漏極連接，所述第一可控開關的柵極與所述第三可控開關的柵極分別為所述組合開關的控制端。

上述第二可控開關的柵極與第一二極管的陽極連接，所述第一二極管的陰極與所述第一可控開關的源極連接。

上述第二可控開關的柵極與第二二極管的陽極連接，所述第二二極管的陰極與所述第三可控開關的源極連接。

上述第一可控開關的源極與所述第二可控開關的漏極連接，所述第二可控開關的源極與所述第三可控開關的源極連接，所述第一可控開關的柵極與所述第三可控開關的柵極分別為所述組合開關的控制端。

上述第一可控開關的源極與所述第二可控開關的源極連接，所述第二可控開關的漏極與所述第三可控開關的源極連接，所述第一可控開關的柵極與所述第三可控開關的柵極分別為所述組合開關的控制端。

上述第二可控開關的柵極與第一二極管的陰極連接，所述第一二極管的陽極與所述第一可控開關的漏極連接。

上述第二可控開關的柵極與第二二極管的陰極連接，所述第二二極管的陽極與所述第三可控開關的漏極連接。

上述第一和第三可控開關為快速開關器件。

上述第一和第三可控開關為金屬-氧化物半導體場效應晶體管。

上述第二可控開關為結型場效應晶體管。

為讓發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。