高压装置及其控制方法制造方法及图纸

本案提供了一种由多个模块化低压单元形成的高压装置及其控制方法。每一低压单元由低压半导体器件和低压被动元件组成，且每一低压单元为可供电流双向流通的二象限或四象限开关。所有低压单元可相同，且在其控制时序之间具有延迟时间。借此，可控制高压装置的总导通及关断时间，以降低输出等效dv/dt。低压单元间的电压平衡可通过所公开的控制演算法来实现。的电压平衡可通过所公开的控制演算法来实现。的电压平衡可通过所公开的控制演算法来实现。

【技术实现步骤摘要】
高压装置及其控制方法


[0001]本案是关于一种高压装置及其控制方法，尤指一种由多个模块化低压装置形成且适用于中压应用的高压装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]半导体器件为电源转换系统中的关键组成部分。在中压(例如1kV至100kV)应用中，可利用高压设备来简化转换系统架构。举例而言，采用10kV的SiC装置时，即便母线电压约为6～8kV，亦可以两电平相位桥臂运行。工业及学术界已公开许多有关高压宽带隙的文献，如参考文献[1]‑
[5]所示。然而，现有的高压平面结构宽带隙器件仍存在许多缺点，兹概述如下。
[0003]首先，高压装置(例如大于3.3kV)尚不成熟，其器件良率(yield ratio)极低，导致成本极高。其次，单一高压装置受结构所限，相较于以级联配置相连接的多个低压装置具有较高的导通损耗。再者，单一高压装置还将面临散热阻碍的难题。最后，高压应用中的高dv/dt会产生显着的谐波，进而使系统化集成或提升输出滤波及绝缘的要求更具挑战性。须注意的是，高压宽带隙装置的缺点不限于上述各点。在一些公开文献中是专注于采用级联配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压装置，包含：多个模块化单元，其中每一该模块化单元包含一第一端、一第二端及一控制端，其中该多个模块化单元相互串联连接，任一该模块化单元的该第一端连接于相邻的该模块化单元的该第二端，其中每一该模块化单元包含多个低压半导体器件及一或多个低压被动元件。2.如权利要求1所述的高压装置，其中该一或多个低压被动元件包含一电容。3.如权利要求1所述的高压装置，其中该多个低压半导体器件包含至少两个功率MOSFET。4.如权利要求1所述的高压装置，其中每一该模块化单元为一可供电流双向流通的两象限开关。5.如权利要求4所述的高压装置，其中该两象限开关包含一主动主开关、一主动辅助开关及一电容，该主动主开关、该主动辅助开关及该电容相连接以形成一电路回路，其中该主动主开关与该主动辅助开关之间的一第一节点连接于该第一端，该主动主开关与该电容之间的一第二节点连接于该第二端。6.如权利要求4所述的高压装置，其中该两象限开关包含连接于该第一端的一第一电路回路及连接于该第二端的一第二电路回路，其中该第一电路回路包含串联连接的一第一主动主开关、一第一辅助开关及一第一电容，该第二电路回路包含串联连接的一第二主动主开关、一第二辅助开关及一第二电容，且该第一电路回路中位于该第一主动主开关与该第一电容之间的一第一节点连接于该第二电路回路中位于该第二主动主开关与该第二电容之间的一第二节点。7.如权利要求1所述的高压装置，其中每一该模块化单元为一四象限开关。8.如权利要求7所述的高压装置，其中该四象限开关包含并联连接于该第一端与该第二端之间的第一电路桥臂、第二电路桥臂及第三电路桥臂，该第一电路桥臂包含串联连接的一第一辅助开关及一第一电容，该第二电路桥臂包含串联连接的一第一主开关及一第二主开关，该第三电路桥臂包含串联连接的一第二辅助开关及一第二电容。9.如权利要求8所述的高压装置，其中该第一主开关及该第二主开关的源极相互连接。10.如权利要求7所述的高压装置，其中该四象限开关包含连接于该第一端的一第一电路回路及连接于该第二端的一第二电路回路，其中该第一电路回路包含串联连接的一第一主动主开关、一第一辅助开关及一第一电容，该第二电路回路包含串联连接的一第二主动主开关、一第二辅助开关及一第二电容，且该第一电路回路中位于该第一主动主开关与该第一电容之间的一第一节点连接于该第二电路回路中位于该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝锡，沈志宇，张弛，汤玛斯，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：