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【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及一种半导体器件,更具体地说,尤其涉及一种功率开关器件。
技术介绍
1、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)作为一种常断开关器件,能够降低栅极驱动的功率损耗,因而通常是高压应用的首选。然而,mosfet较大的寄生电容会给高压应用带来较大的开关损耗。作为替代方案,碳化硅(sic)器件具有更小的寄生电容。
2、结型场效应晶体管(jfet)是近年来流行的一种sic器件,在高压应用中通常与mosfet以级联的结构结合使用。图1示出了一种典型的级联结构100。如图1所示,级联结构100包括jfet j1和mosfet m1。jfet j1的栅极gj接地,mosfet m1的栅极gm耦接至驱动器dr。一般来说,jfet j1是高压常通开关器件,mosfet m1则是低压常断开关器件,其中高压可以包括高于100v的电压,低压可以包括低于100v的电压。例如,jfet j1可以维持1700v的电压,mosfet m1则可以具有28v的击穿电压。除非jfet j1的栅源电压变为负电压,否则jfetj1均处于导通状态。在高压应用中,当mosfet m1关断时,jfet j1源极sj的电压升高,然后jfet j1的栅源电压变为负电压并达到jfet j1的夹断电压,从而使jfet j1关断。
3、然而,jfet j1的关断速度不可控。在jfet j1关断后,jfet j1漏极dj的电压升高至几百伏甚至几千伏。由于jfet j1的漏极和源极之间具有寄生电容cdsj,因此mosfet m1的漏极电压dm被
4、因此,有必要降低mosfet m1漏极dm上的电压尖峰,以保护mosfet m1。此外,jfetj1的高关断速度会带来电磁干扰(emi),这同样是一个需要解决的问题。
技术实现思路
1、因此本专利技术的目的在于解决现有技术的上述技术问题,提出一种具有级联结构的功率开关器件及形成级联结构的方法。
2、根据本专利技术的实施例,提出了一种具有级联结构的功率开关器件。该功率开关器件包括第一端子、第二端子、常通开关器件和常断开关器件。常通开关器件具有第一端、第二端、和控制端,常通开关器件的第一端耦接至功率开关器件的第一端子。常断开关器件具有第一端、第二端、和控制端,常断开关器件的第一端耦接至常通开关器件的第二端,常断开关器件的第二端耦接至功率开关器件的第二端子。常通开关器件的控制端通过一电阻耦接至功率开关器件的第二端子,常断开关器件的控制端通过一电容耦接至常通开关器件的控制端,常断开关器件的控制端被配置为耦接至驱动器,以在驱动器的控制下导通和关断。
3、根据本专利技术的实施例,提出了一种形成功率开关器件级联结构的方法。该方法包括:将常通开关器件的第一端耦接至功率开关器件的第一端子,将常通开关器件的第二端耦接至常断开关器件的第一端,将常断开关器件的第二端耦接至功率开关器件的第二端子;将常通开关器件的控制端通过一电阻耦接至功率开关器件的第二端子;以及将常断开关器件的控制端通过一电容耦接至常通开关器件的控制端。常断开关器件的控制端被配置为耦接至驱动器。
4、根据本专利技术的实施例,提出了一种具有级联结构的功率开关器件。该功率开关器件包括第一端子、第二端子、常通开关器件、常断开关器件、电阻、以及电容。常通开关器件具有第一端、第二端、和控制端,常通开关器件的第一端耦接至功率开关器件的第一端子。常断开关器件具有第一端、第二端、和控制端,常断开关器件的第一端耦接至常通开关器件的第二端,常断开关器件的第二端耦接至功率开关器件的第二端子。电阻耦接在常通开关器件的控制端和功率开关器件的第二端子之间。电容耦接在常断开关器件的控制端和常通开关器件的控制端之间。常断开关器件的控制端被配置为耦接至驱动器,以在驱动器的控制下导通和关断。
5、相较于传统技术,本专利技术的具有级联结构的功率开关器件能够将常通开关器件与常断开关器件公共端的电压尖峰钳住,并使常通开关器件的关断速度得到控制,因而实现了更好的性能。
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1.一种具有级联结构的功率开关器件,具有第一端子和第二端子,所述功率开关器件包括:
2.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
3.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
4.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
5.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
6.一种形成功率开关器件级联结构的方法,包括:
7.如权利要求6所述的方法,其中:
8.如权利要求6所述的方法,其中:
9.如权利要求6所述的方法,其中:
10.一种具有级联结构的功率开关器件,具有第一端子和第二端子,所述功率开关器件包括:
11.如权利要求10所述的功率开关器件,其中:
12.如权利要求10所述的功率开关器件,其中:
13.如权利要求10所述的功率开关器件,其中常通开关器件的控制端和功率开关器件的第二端子之间的电阻为第一电阻,所述功率器件进一步包括:
14.如权利要求10所述的功率开关器件,其中:
【技术特征摘要】
1.一种具有级联结构的功率开关器件,具有第一端子和第二端子,所述功率开关器件包括:
2.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
3.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
4.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
5.如权利要求1所述的功率开关器件,其中:
6.一种形成功率开关器件级联结构的方法,包括:
7.如权利要求6所述的方法,其中:
8.如权利要求6所述的方法,其中:
【专利技术属性】
技术研发人员:维平达斯·帕拉,刘攀银,王力,范强,杨向一,
申请(专利权)人:成都芯源系统有限公司,
类型:发明
国别省市:
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