[实用新型]大功率半导体电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大功率半导体电路。

背景技术

在由现有技术已知的大功率半导体装置中，通常在基板上布置有多个大功率半导体结构元件，例如大功率半导体开关和二极管并且借助基板的导电层以及焊线和/或薄膜复合层相互导电地连接。对此，大功率半导体开关通常以晶体管、例如IGBTs(Insulated Gate Bipolar Transistor)或者MOSFETs(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的形式存在。

对此，布置在基板上的大功率半导体结构元件通常电联接到单个或多个所谓的半桥电路，该半桥电路例如用于整流和逆变电压和电流。

例如由于从输入导线到大功率半导体开关的寄生电感，在大功率半导体开关断开时在大功率半导体开关的第一和第二负载电流端子之间出现电压峰值，如果该电压峰值变得太高，可能导致大功率半导体开关的损坏或者破坏。该电压峰值越低，大功率半导体开关断开越慢。然而大功率半导体开关断开越慢，大功率半导体开关处的开关能量损耗就越大，这对通过大功率半导体开关实现的电路(例如半桥电路)的效率有不利的影响。由于给定的物理条件，大功率半导体开关在大功率半导体开关变得越来越热的情况下比在冷态下断开得更慢，这虽然一方面降低了大功率半导体开关断开时所出现的电压峰值，但是另一方面提高了大功率半导体开关处的能量损耗，因此通过大功率半导体开关实现的电路的效率变差。

由DE 103 61 714 A1已知一种联接在大功率半导体开关的控制端子和第二负载电流端子之间的电阻元件，该电阻元件具有负的温度系数。

实用新型内容

本实用新型的目的是在大功率半导体开关变热时降低大功率半导体开关的开关损耗。

该目的通过一种这样的大功率半导体电路得以实现，该大功率半导体电路包括具有控制端子和第一、第二负载电流端子的大功率半导体开关以及与控制端子和第二负载电流端子电连接的触发电路，该触发电路用于操纵大功率半导体开关，

·其中，在触发电路和控制端子之间电联接控制端子电阻元件，其中，控制端子电阻元件热耦合在大功率半导体开关上，其中，在控制端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时控制端子电阻元件的欧姆电阻是在控制端子电阻元件的温度为20℃时控制端子电阻元件的欧姆电阻的最大90％，和/或

·其中，在触发电路和第二负载电流端子之间电联接负载电流端子电阻元件，其中，负载电流端子电阻元件热耦合在大功率半导体开关上，其中，在负载电流端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时负载电流端子电阻元件的欧姆电阻是在负载电流端子电阻元件的温度为20℃时负载电流端子电阻元件的欧姆电阻的最大90％，和/或

·其中，控制端子通过第一电流支路与第二负载电流端子电连接，其中，控制负载电流端子电阻元件电联接到第一电流支路中，其中，控制负载电流端子电阻元件热耦合在大功率半导体开关上，其中，在控制负载电流端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时控制负载电流端子电阻元件的欧姆电阻是在控制负载电流端子电阻元件的温度为20℃时控制负载电流端子电阻元件的欧姆电阻的最小150％。

本实用新型的有利的设计方案由下文给出。

已证实有利的是，在大功率半导体电路具有控制端子电阻元件的情况下，在该控制端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时该控制端子电阻元件的欧姆电阻是在该控制端子电阻元件的温度为20℃时该控制端子电阻元件的欧姆电阻的优选最大75％。

进一步证实有利的是，在大功率半导体电路具有控制端子电阻元件的情况下，在该控制端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时该控制端子电阻元件的欧姆电阻是在该控制端子电阻元件的温度为20℃时该控制端子电阻元件的欧姆电阻的优选最大60％。

进一步证实有利的是，在大功率半导体电路具有负载电流端子电阻元件的情况下，在该负载电流端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时该负载电流端子电阻元件的欧姆电阻是在该负载电流端子电阻元件的温度为20℃时该负载电流端子电阻元件的欧姆电阻的优选最大75％。

进一步证实有利的是，在大功率半导体电路具有负载电流端子电阻元件的情况下，在该负载电流端子电阻元件的温度为175℃或者300℃时该负载电流端子电阻元件的欧姆电阻是在该负载电流端子电阻元件的温度为20℃时该负载电流端子电阻元件的欧姆电阻的优选最大60％。