功率半导体的适应性开关速度控制制造技术

本发明专利技术涉及一种半导体开关设备(1)，该半导体开关设备包括能开关的功率半导体(T2)以及至少一个调节电路(RS1，RS2)，该调节电路包括电流阱(S1，S2)和电流放大器(V1，V2)。电流阱(S1，S2)经由调节电容器(C1)与功率半导体(T2)的集电极/漏极电容性耦合，并且被设计用于导出在开关过程中流经调节电容器(C1)的电流的部分电流直至能设置的最大电流为止。电流放大器(V1，V2)在输入侧与电流阱(S1，S2)的与调节电容器(C1)电容性耦合的端部连接并且与正的或负的供电电压连接并且在输出侧与功率半导体(T2)的控制电极连接，并且被设计用于，使得放大在开关过程中流经调节电容器(C1)的电流的未由电流阱(S1，S2)导出的部分电流并且将该部分电流导入功率半导体(T2)的控制电极中，使得在开关过程中抵消在功率半导体(T2)的集电极

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率半导体的适应性开关速度控制


[0001]本专利技术涉及一种半导体开关设备，该设备包括能开关的功率半导体和用于控制功率半导体的开关速度的适应性开关速度控制。

技术介绍

[0002]这种半导体开关设备例如在变频器中使用，该变频器应用在驱动技术中，其中，能开关的功率半导体被构造作为具有绝缘栅电极的双极晶体管(IGBT)。然而，本专利技术涉及所有类型的能开关的功率半导体。即，具有基极或栅极、集电极和发射极的功率半导体还有具有栅极、漏极和源极端的能开关的半导体。
[0003]通常根据两个相反的标准来选择功率半导体的开关速度。一方面，为了开关损失最小化，在安全运行的前提下，应尽可能快地开关功率半导体。另一方面，为了避免电磁发射和为了改进电磁兼容性(EMC)，功率半导体的开关速度应该受到限制。
[0004]最小开关损失的标准和最小电磁兼容性的标准是相互矛盾的设计目标，并且此外，不能在同等程度上考虑所有运行参数。
[0005]例如，在被构造作为IGBT的功率半导体接通时，开关损失和电压斜率(在开关过程期间的电压变化的变化)随着关断电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体开关设备(1)，包括：经由控制电极沿集电极
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发射极
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路径或漏极
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源极
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路径的能开关的功率半导体(T2)，所述控制电极尤其是栅极电极，所述功率半导体具有集电极或漏极、发射极或源极和控制端、尤其是栅极；以及至少一个调节电路(RS1，RS2)，所述调节电路分别包括电流阱(S1，S2)和电流放大器(V1，V2)，其中，所述电流阱(S1，S2)经由调节电容器(C1)与所述功率半导体(T2)的所述集电极电容性耦合并且被设计用于导出在开关过程中流经所述调节电容器(C1)的电流的部分电流直至能设置的最大电流为止，所述最大电流能够经由能设置的电压源(U
适应
)设置，并且其中，所述电流放大器(V1，V2)在输入侧与所述电流阱(S1，S2)的与所述调节电容器(C1)电容性耦合的端部连接并且与正的或负的供电电压连接并且在输出侧与所述功率半导体(T2)的所述控制电极连接，并且所述电流放大器被设计用于，使得以预定的放大系数放大在开关过程中流经所述调节电容器(C1)的电流的未由所述电流阱(S1，S2)导出的部分电流并且将所述部分电流导入到所述功率半导体(T2)的所述控制电极中，使得在开关过程中抵消在所述功率半导体(T2)的所述集电极
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发射极
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路径之上或在所述漏极
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源极
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路径之上的电压变化，其特征在于，所述半导体开关设备(1)还具有用于适配性接通过渡的附加电路(1.1)，所述附加电路与所述功率半导体(T2)的所述控制电极连接并且所述附加电路被设计用于，在将功率半导体的集电极
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发射极
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路径或漏极
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源极
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路径从截止状态切换到导通状态时使所述功率半导体(T2)的集电极电压或漏极电压平滑过渡。2.根据权利要求1所述的半导体开关设备(1)，包括具有第一电流放大器(V1)的第一调节电路(RS1)和具有第二电流放大器(V2)的第二调节电路(RS2)，其中，所述第一电流放大器(V1)与所述负的供电电压连接并且被设计用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴斯蒂安，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：