[发明专利]高压快速开关装置

说明书

一种用于开关高压源的装置，其包括：多个开关装置，其从第一开关装置开始串联耦合，并且在最后一个开关装置结束耦合，所述装置使得所述高压源能够与所述开关装置中至少一个选定的开关装置耦合；限压器，其与所述开关装置耦合；以及开关时间同步器；其中所述第一开关装置被配置为直接接收用于改变所述装置的开关状态的控制信号，所述第一开关装置被配置为促进所述串联中的连续的所述开关装置的开关状态的级联转换，其中所述开关时间同步器被配置为使对连续的所述开关装置的所述开关状态的转换生效的时间同步，并且所述限压器被配置为在所述转换期间限制所述开关装置的过电压状况。

技术领域

所公开的技术通常涉及开关装置，特别涉及高压快速开关装置。

背景技术

各种系统和装置，诸如电视、电动车辆、雷达系统、电马达控制器、不间断电源系统等，需要相对大量的电力，所述大量的电力由包括高压电源在内的电源供应。典型地可以经由半导体开关装置来控制对此类装置的电压供应。

高压半导体开关装置在本领域中是公知的。例如，一种此类现有技术架构采用“共源共栅(cascode)”配置，所述“共源共栅”配置采用例如两个或更多个晶体管。共源共栅配置使得跨开关装置的电压能够高于每个晶体管的单独击穿电压。现在参考图1，图1是本领域已知的示例性高压半导体开关装置的示意图，所述高压半导体开关装置总体标记为10。开关装置10采用串联配置。开关装置10包括两个开关电路，第一开关装置12₁和第二开关装置12₂。第一开关装置12₁包括晶体管14₁、第一电阻器16₁、第二电阻器16₂以及第一电容器20₁和第二电容器20₂。第一开关装置12₁和第二开关装置12₂例如分别是诸如晶体管14₁和晶体管14₂的晶体管。晶体管14₁包括衬底端子22₁、漏极端子(D)24₁、栅极端子(G)26₁和源极端子(S)28₁。晶体管14₂包括硅衬底端子22₂、漏极端子(D)24₂、栅极端子(G)26₂和源极端子(S)28₂。晶体管14₁可以选择为“常开(normally on)”或“常关(normally off)”。类似地，晶体管14₂可以选择为“常开”或“常关”，而与晶体管14₁的正常状态无关。

高压半导体开关装置10具有三种操作状态。第一种状态是“关断状态(offstate)”，也称为“静态状态”。在“关断状态”中，晶体管14₁和晶体管14₂中的至少一者处于其“关断状态”。第二种状态是“接通状态(on state)”。在“接通状态”中，晶体管14₁和晶体管14₂两者都处于“接通状态”。第三种状态是瞬变状态，该瞬变状态在晶体管14₁和晶体管14₂从“关断状态”切换到“接通状态”时发生，反之亦然。这两个晶体管必须处于同一状态。