具有双基极双极结型晶体管的优化操作的电路、方法和系统技术方案

本申请特别教示用于操作B‑TRAN(双基极双向双极结型晶体管)的方法和电路。示范性基极驱动电路将高阻抗驱动提供到那一瞬间作为集电极操作的侧面装置上的基极接触区域。(B‑TRAN受所施加的电压控制，而不是受所施加的电流控制。)电流信号操作驱动电路的优选实施方案以提供二极管模式接通和预切断操作以及具有低电压降的硬接通状态(“晶体管接通”状态)。在一些实施例中，自同步整流器电路提供栅极驱动电路的可调整的低电压。在一些优选实施例中，用于驱动c基极区域(在集电极侧上)的基极驱动电压变化，同时监视此端子处的基极电流，以使得不施加不必要的基极电流。这解决了优化B‑TRAN中的基极驱动的困难挑战。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有双基极双极结型晶体管的优化操作的电路、方法和系统以及可变电压自同步整流器电路、方法和系统以及通过双基极触点双向双极结型晶体管电路、方法和系统进行的操作点优化交叉引用本申请主张第62/076,320号美国申请(IPC-225.P)、第62/100,301号美国申请(IPC-234.P)、第62/130,470号美国申请(IPC-242.P)、第62/162,907号美国申请(IPC-248-P)、第62/182,878号美国申请(IPC-257-P)、第62/194,167号美国申请(IPC-257-P.1)和第62/185,543号美国申请(IPC-258-P)的优先权，所述美国申请全部以引用方式并入本文中。
技术介绍
本申请涉及功率切换方法，并且明确地说涉及用于操作具有两个不同且独立的基极连接的双极功率开关晶体管的操作的电路和方法。应注意，下文所论述的要点可反映从所公开的专利技术得到的领悟，并且未必被认为是现有技术。所公开的US2014-0375287美国申请(所述美国申请以引用方式并入本文中)公开具有两个基极端子的全双向双极晶体管。这些晶体管被称为“B-TRAN”。晶体管优选将半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于功率切换的系统，包括：双向双极晶体管，具有由块体第二传导类型基极区域隔开的两个第一传导类型发射极/集电极区域，以及在隔开分开的位置中连接到所述块体基极区域的两个不同的第二传导类型基极接触区域；以及第一晶体管模式驱动电路和第二晶体管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域；其中每一驱动电路作为电压源被配置以在所述对应的基极接触区域与最接近所述基极接触区域的所述发射极/集电极区域之间可选择地施加可调整的电压；以及第一二极管模式驱动电路和第二二极管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域；其中每一驱动电路被配置成将所述对应的基极...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.06 US 62/076,320;2015.01.06 US 62/100,301;1.一种用于功率切换的系统，包括：双向双极晶体管，具有由块体第二传导类型基极区域隔开的两个第一传导类型发射极/集电极区域，以及在隔开分开的位置中连接到所述块体基极区域的两个不同的第二传导类型基极接触区域；以及第一晶体管模式驱动电路和第二晶体管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域；其中每一驱动电路作为电压源被配置以在所述对应的基极接触区域与最接近所述基极接触区域的所述发射极/集电极区域之间可选择地施加可调整的电压；以及第一二极管模式驱动电路和第二二极管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域；其中每一驱动电路被配置成将所述对应的基极接触区域可选择地连接到最接近所述基极接触区域的所述发射极/集电极区域。2.一种用于功率切换的系统，包括：双向双极晶体管，具有由块体第二传导类型基极区域隔开的两个第一传导类型发射极/集电极区域，以及在相互隔开的位置中连接到所述块体基极区域的两个不同的第二传导类型基极接触区域；以及一对晶体管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域，其中每一晶体管模式驱动电路是电压模式驱动电路；以及一对二极管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域；其中每一二极管模式驱动电路被配置成将所述对应的基极接触区域可选择地连接到最接近所述基极接触区域的所述发射极/集电极区域。3.一种用于功率切换的系统，包括：双向双极晶体管，具有由块体第二传导类型基极区域隔开的两个第一传导类型发射极/集电极区域，以及在相互隔开的位置中连接到所述块体基极区域的两个不同的第二传导类型基极接触区域；以及一对晶体管模式驱动电路，分别独立地连接到所述第一基极接触区域和所述第二基极接触区域；其中每一驱动电路作为电压源被配置以在所述对应的基极接触区域与最接近所述基极接触区域的所述发射极/集电极区域之间以可选择的值可选择地施加可调整的电压。4.一种用于功率切换的方法，包括：通过以下方式驱动双向双极晶体管，所述双向双极晶体管具有处于由块体第二传导类型基极区域隔开的不同位置中的两个第一传导类型发射极/集电极区域，以及在相互隔开的位置中连接到所述块体基极区域的两个不同的第二传导类型基极接触区域：在晶体管接通模式中，当需要最小电压降时，使用一对第一驱动电路中的一个将所选择的可调整的电压供应到其中一个基极接触区域，所述基极接触区域最接近被定位成充当集电极的那一发射极/集电极区域，哪个发射极/集电极区域充当集电极是由外部施加的电压极性所定义的；以及在二极管接通模式中，当跨越所述装置的二极管压降可接受时，使用一对第二驱动电路中的一个将所述基极接触区域中的一个箝位到所述发射极/集电极区域中的相应最接近的一个；以及在预切断模式中，使用所述一对第二驱动电路将所述基极接触区域中的每一个箝位到所述发射极/集电极区域中的相应最接近的一个。5.一种用于功率切换的方法，包括：通过以下方式驱动双向双极晶体管，所述双向双极晶体管具有处于由块体第二传导类型基极区域隔开的不同位置中的两个第一传导类型发射极/集电极区域，以及在相互隔开的位置中连接到所述块体基极区域的两个不同的第二传导类型基极接触区域：在晶体管接通模式中，当需要最小电压降时，使用一对第一驱动电路中的一个将所选择的可调整的电压供应到其中一个基极接触区域，所述基极接触区域最接近被定位成充当集电极的那一发射极/集电极区域，哪个发射极/集电极区域充当集电极是由外部施加的电压极性所定义的；以及在二极管接通模式中，当跨越所述装置的二极管压降可接受时，使用一对第二驱动电路中的一个将所述基极接触区域中的一个箝位到所述发射极/集电极区域中的相应最接近的一个。6.一种用于功率切换的方法，包括：通过以下方式驱动双向双极...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·C·亚历山大，
申请(专利权)人：理想能量有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US