[发明专利]复合开关电路结构

说明书

本发明揭露一种复合开关电路结构，包括多个第一半导体器件以及至少一个第二半导体器件。所述多个第一半导体器件之间串联连接。所述第二半导体器件与所述第一半导体器件中的一个对应并联连接。所述复合开关电路结构连接于一交直流输入源的第一端和第二端之间，并接收由所述交直流输入源提供的能量。其中，在一预设时间段内，所述第二半导体器件被关断以使流过所述第二半导体器件的电流转移到对应并联连接的所述第一半导体器件上。本发明可以有效解决现有技术中构成桥式电路的各个开关器件导通时间不均衡时产生的热量过于集中，以及造成器件温度超出规格的问题，并可以有效提高电源的热性能以及降低成本。

技术领域

本发明涉及一种电路结构，特别是涉及一种复合开关电路结构。

背景技术

在全球提倡节能环保的背景下，电源的效率要求也越来越高。图1是一种应用于交直流输入源的常用的桥式整流电路，其中包括四个开关S1、S2、S3、S4，这些开关S1～S4通过选用低导通电阻的MOSFET，可以降低器件的损耗，从而实现效率的提升。

以图1所示电路为例，当输入为标准正弦交流(AC)输入时，正半周时开关S1、S4导通，负半周时开关S2、S3导通，所以损耗是均匀分布到四个开关S1～S4上。当输入为不标准的交流输入时，输入电压为正时开关S1、S4导通，输入电压为负时开关S2、S3导通，但S1、S2、S3、S4的导通时间不均衡，器件发热也会分布不均。而当输入为直流(DC)时，因为输入电压是单向的，所以四个开关S1～S4中只有两个开关会导通，这样会导致导通的开关的损耗很大，由此可能导致导通的开关过热而使得相关的开关的温度超出器件规格。

因此，如何有效避免构成桥式电路的各个开关器件导通时间不均衡时产生的热量过于集中，以及造成器件温度超出规格，成为本领域迫切需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合开关电路结构，可以有效解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供一种复合开关电路结构，其特点在于，包括：多个第一半导体器件，所述多个第一半导体器件之间串联连接；以及至少一个第二半导体器件，所述第二半导体器件与所述多个第一半导体器件中的一个对应并联连接；所述复合开关电路结构耦接于一交直流输入源的第一端和第二端之间；其中，在一预设时间段内，所述第二半导体器件被关断以使流过所述第二半导体器件的电流转移到对应并联连接的所述第一半导体器件上。

在本发明的一实施例中，所述第二半导体器件为具有体二极管的功率半导体开关器件，并且所述体二极管的导通压降大于对应并联的所述第一半导体器件的导通压降。

在本发明的一实施例中，所述复合开关电路结构应用于桥式整流电路。

在本发明的一实施例中，所述第二半导体器件为MOSFET、GaN FET及SiC MOSFET中的一个或多个。

在本发明的一实施例中，至少一个所述第一半导体器件和至少一个所述第二半导体器件热耦合于不同的散热基底，或热耦合于同一散热基底的不同位置。

在本发明的一实施例中，所述散热基底为散热器。

在本发明的一实施例中，所述散热基底为导热垫片。

在本发明的一实施例中，当所述交直流输入源输出直流电压或直流电流时，在一预设时间段内，所述第二半导体器件被关断以使流过所述第二半导体器件的电流转移到对应并联连接的所述第一半导体器件上。

本发明还另外提供一种复合开关电路结构，其特点在于，包括：偶数个第一半导体器件，其中每两个所述第一半导体器件之间串联连接构成桥臂；以及多个第二半导体器件，每一所述第二半导体器件与一个第一半导体器件对应并联连接；所述多个桥臂串并联连接，并耦接于一交直流输入源的第一端和第二端之间；其中，在一预设时间段内，至少部分的所述第二半导体器件被关断以使流过所述第二半导体器件的电流转移到与被关断的所述第二半导体器件对应并联连接的所述第一半导体器件上。