專利名稱：用于以電流分離的方式控制半導(dǎo)體開關(guān)的電路裝置以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于以電流分離的方式控制半導(dǎo)體開關(guān)的電路裝置以及方法。
技術(shù)背景當(dāng)控制電子設(shè)備和開關(guān)至少暫時(shí)地處于不同電位時(shí)，總是在功率電子設(shè)備中應(yīng)用自由電位(potentialfrei)的柵極控制。在交流網(wǎng)絡(luò)中例如在降壓轉(zhuǎn)換器、 逆變器橋、相位控制裝置中情況如此。在已知的電路實(shí)現(xiàn)中半導(dǎo)體開關(guān)的柵極例如ilil具有光電子分離的驅(qū)動(dòng)器 來控制。該驅(qū)動(dòng)器的供電電壓并且因此半導(dǎo)體開關(guān)的控制功率的提供通過具有 高頻變壓器的電流分離的電源部分實(shí)現(xiàn)。因此在這種電路方案中需要兩個(gè)電位 分離的電流路徑，用于控制具有相應(yīng)的電路花費(fèi)的開關(guān)。還存在這樣的解決方案，其中開關(guān)功率和開^t號一起M31^ffi^M專輸。 用于接通半導(dǎo)體開關(guān)的控制信號作為高頻信號在變壓器的初級輸入端上被提 供。為關(guān)斷幵關(guān)，切斷初級偵i臘號。這種電路驢雖然沒有用于功率側(cè)的開關(guān) 元件的附加的輔助供電電壓也可以，但是開，號的精度對于多數(shù)應(yīng)用來說不 夠。為了將半導(dǎo)體開關(guān)切換到不導(dǎo)通狀態(tài)，去除'班器的初級側(cè)繞組上的電壓。 由此半導(dǎo)體開關(guān)的柵極能夠通過所連接的晶體管被放電，其中該柵極最終具有 大小為在達(dá)林頓晶體管的情況下例如1.4 V的晶體管S^及-發(fā)射極電壓加上降落 在位于電流路徑中的電阻上的電壓的剩余電位。在現(xiàn)有技術(shù)中在這種情況下剩 余柵極電壓達(dá)到大約2.5 V。因?yàn)閒fiil對半導(dǎo)體開關(guān)的密勒電容的再充電可能出 現(xiàn)附加的電壓峰值，所以產(chǎn)生以下問題，即半導(dǎo)體幵關(guān)在達(dá)到它的最小的接通 電壓時(shí)偶然被復(fù)位到導(dǎo)通狀態(tài)(兩次或者多次切換)。因此這樣的電路裝置例如 不適M逆變器中的高頻運(yùn)行。對于這種情況在現(xiàn)有技術(shù)中4頓M:光耦合器的控制，該控制如上所述需要增加的組件花費(fèi)，并且因此在制造方面相對昂貴。另外，在該解決方式中出 現(xiàn)較高的電路損耗，因?yàn)槌碎_關(guān)的控制能量外還必須提供驅(qū)動(dòng)元件的供電能
發(fā)明內(nèi)容因此提出以下問題，即給出用于以電流分離的方式控制半導(dǎo)體開關(guān)的電路 裝置以及設(shè)備，它們在減少組件花費(fèi)并且因此減少成本花費(fèi)的情況下特別適合 于高鵬變器運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明，介紹一種按照3拉權(quán)利要求的、用于以電流分離的方式控制 半導(dǎo)體開關(guān)的電路裝置以及方法。有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。只要不另外明確說明，下面的說明同樣適用于根據(jù)本發(fā)明的電路裝置以及 根據(jù)本發(fā)明的方法。ffi^發(fā)明可以M^組件花費(fèi)。由此育,以更低成本制造電路裝置。通過 僅經(jīng)由一條電流路《辣實(shí)現(xiàn)開關(guān)的控制，亦即控制信號同時(shí)提供控制功率，能 夠使電路花費(fèi)(成本、組件的數(shù)量、空間需求)最小化。作為另外的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn) 生非常小的功率需求，因?yàn)閮H需從控制電壓供給中提供開關(guān)的控制功率，在按照圖2的 的實(shí)施例中例如在16 KHz脈沖寬度調(diào)制時(shí)每一 驅(qū)動(dòng)級僅需0.8 W。 原則上僅接M關(guān)斷信號(根據(jù)所使用的半導(dǎo)體開關(guān)和/或控制晶體管，例如單 極、雙極、n溝道、p溝道、npn、 pnp等；專業(yè)人員應(yīng)理解半導(dǎo)體開關(guān)和控制晶 體管的何種組合適^T使用目的)以自由電位傳輸。另外的切換過程在開關(guān)電 位上無源地實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，控制晶體管的S^及與電壓產(chǎn)生裝置的 一個(gè)，，接，并皿^S少兩個(gè)、tti&t也三個(gè)二極管與半導(dǎo)體開關(guān)的源極連接。 該連接可以通過高頻變壓器進(jìn)行。由此可以在控制晶體管的基極和半導(dǎo)體開關(guān) 的源極或者ite間在三個(gè)Si二極管的情況下實(shí)現(xiàn)預(yù)定的電壓差、例如2.1 V。因 此會(huì),有利地使半導(dǎo)體開關(guān)的柵極達(dá)到零電位。在本發(fā)明中，有利地，電壓產(chǎn)生裝置被構(gòu)造為至少一個(gè)電容性組件、特別 是皿他具有10nF的電容器。財(cái)卜可以有利地設(shè)置電阻性組件、特別是電阻， 用于限制充電電流。由此可以簡單地獲得預(yù)期的第三電壓。該電容性組件在切 換過程中被充電，于是其可以為其他的切換過程提供i亥第三電壓。m他，本發(fā)明在控制晶體管的基極和集電極之間具有二極管裝置，用于 限帝拌導(dǎo)體開關(guān)的柵極和源極之間的電壓，所述二極管裝置具有至少一個(gè)帶有 反極性保護(hù)的Z 二極管。由此會(huì),保護(hù)半導(dǎo)體開關(guān)不被損壞。有利的是，在本發(fā)明中在半導(dǎo)體開關(guān)的柵極和源極之間設(shè)置電容性組件、
特別是電容器，用于阻尼通過半導(dǎo)體開關(guān)的密勒電容耦合輸入的干擾電流。通 過半導(dǎo)體開關(guān)的電極之間的密勒電容耦合輸入高的電流峰值，該電流峰值可能 在接通階段期間例如在逆變器中干擾裝置的運(yùn)行。這些電流峰值通過所設(shè)置的 電容被阻尼，因此其作用被抑制。適宜地，在本發(fā)明中半導(dǎo)體開關(guān)被構(gòu)造為單極晶體管、特別是被構(gòu)造為FET、 MOSFET或者IGBT。這些晶體管允許用小的切換功率切換大的電流。但 是半導(dǎo)體開關(guān)同樣可以被構(gòu)造為雙極晶體管。在本發(fā)明的一個(gè)非常優(yōu)選的改進(jìn)方案中，半導(dǎo)體開關(guān)被構(gòu)造為單極n溝道 晶體管，并且控律U晶體管被構(gòu)造為雙極p叩晶體管，其中半導(dǎo)體開關(guān)的柵極與 控制晶體管的發(fā)射t腿接，并且半導(dǎo)體開關(guān)的源極與控制晶體管的集電極連接， 并且電壓產(chǎn)生，被構(gòu)造用于在控制晶體管的基極和集電極之間產(chǎn)生負(fù)電壓。 該解決方案可以有利地被用于運(yùn)行在用于三相交流電動(dòng)機(jī)的逆變器中，其中控 制電路中的信號關(guān)閉半導(dǎo)體開關(guān)，亦即允許電流流過，并且在關(guān)斷該控制信號 之后半導(dǎo)體開關(guān)借助根據(jù)本發(fā)明的輔助電壓來打開。同樣im地，在本發(fā)明中控制晶體管的基極特別是M:電阻與電壓產(chǎn)生裝置的負(fù)極連接，并3M:至少兩個(gè)、im地三個(gè)二極管特別^I過高頻變壓器與 半導(dǎo)體開關(guān)的源極或者地連接。通皿一改進(jìn)方案，控制晶體管的基極在關(guān)斷 階段中被置于負(fù)電位。由此能夠有利地借助所提供的負(fù)輔助電壓把柵極弓l導(dǎo)到 零電位，因?yàn)樵谌齻€(gè)硅二極管的情況下例如2.1 V的負(fù)電壓在控制晶體管的基極 和半導(dǎo)體開關(guān)的源極或者地t間存在。本發(fā)明的其它的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)方案從說明書和附圖中得出。應(yīng)該理解，，的以及下面還要說明的特征不僅可以以分別所給出的組合 而且也可以以另外的組合或者3^i也被使用，而不離開本發(fā)明的范圍。本發(fā)明借助一個(gè)實(shí)施例在附圖中示意地被示出，并且在下面參考附圖詳細(xì) 地來說明。


圖1示出按照現(xiàn)有技術(shù)的用于以電流分離的方式驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開關(guān)的電路裝 置的電路圖；和圖2示出按照本發(fā)明的用于以電流分離的方式驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開關(guān)的電路， 的電路圖。
具體實(shí)施方式
首先借助圖1說明按照現(xiàn)有技術(shù)的電路^S ioo'。電路裝置100可以被分為兩個(gè)區(qū)域、即控制電路101 (控制電位上的電路 部分)和驅(qū)動(dòng)電路102'(開關(guān)電位上的電路部分)。這兩個(gè)電路通過具有兩個(gè)初 級線圈201、 202和兩個(gè)次級線圈203、 204的^il器200以電流分離的方式耦合。在控制電路ioi中控制信號ffl^接端子iio和m提供。連接端子m接地。連接端子113與正的供電電壓(在該例子中是15 V)連接。在輸入端110、 111上施加例如具有250 kHz的切換頻率和例如30 ns的預(yù)定的接通延遲的互補(bǔ) 的控制。該信號可以例如取自邏輯電路或者由具有相應(yīng)的控制卡的常規(guī)計(jì)算機(jī) 提供。該信號處于低壓范圍內(nèi)，例如為大約2.5 V。 M該控制信號，晶體管114、 U5被交替地置于導(dǎo)通狀態(tài)。由此，位于輸A^113上的供電電壓交替i艦過初 級線圈201和202與地112連接。為支持供電電壓，另外在供電電壓和地112 之間連接有電容器116。在驅(qū)動(dòng)電MU02'，在次級繞組203和204中感生預(yù)定的電壓。通過二極 管301、 302向節(jié)點(diǎn)303和304提供正電壓。為平滑該電壓可以設(shè)置電容器。該 電壓的幅度由變壓器200的變壓比決定。該幅度被設(shè)立，使得達(dá)到被構(gòu)造為n 溝道MOSFET的要控制的半導(dǎo)體開關(guān)400的柵極控制電壓、例如15 V。節(jié)點(diǎn)304上的正電ffi!31二極管305和電阻306被施加到MOSFET400的 柵極401上。由此MOSFET 400在 極402和漏極403之間導(dǎo)通。該正控制 電Mil節(jié)點(diǎn)303和另一個(gè)二極管307也位于控制晶體管的對及321上，該控 制晶體管在該例子中是pnp晶體管320。在MOSFET 400的柵極401和pnp晶 體管320的基極321之間在這種情況下不存在電壓。pnp晶體管320的，極322與MOSFET 400的柵極401連接。pnp晶體 管320的集電極323與MOSFET 400的源極402連接。此外pnp晶體管320的 集電極323和MOSFET 400的源極402與地連接。pnp晶體管320的基極321 3!31電阻308同樣與地連接。為使MOSFET 400返回到不導(dǎo)通狀態(tài)，在控制電路101內(nèi)斷開該控制信號。 由此在驅(qū)動(dòng)電路102'內(nèi)在次級線圈203、 204內(nèi)不再感生電壓。施加在pnp晶體 管320的基極321上的正電壓現(xiàn)在通過電阻308下降到地電位。施加在MOSFET
400的柵極401上的正電壓S51二極管305、 302與地分離。由此在pnp晶體管 320的基極321和MOSFET 400的柵極401之間建立負(fù)電壓。如果該負(fù)電壓達(dá) 到預(yù)定的值、即pnp晶體管320的閾值，則pnp晶體管320在其發(fā)射極322與 其集電極323之間導(dǎo)通。MOSFET 400的柵極401由此同樣與地電位連接，由 此該柵極被放電。如果現(xiàn)在施加在柵極401上的正電壓低于MOSFET的閾值電 壓值，則該MOSFET不導(dǎo)通。在這種情況下，MOSFET400的柵極401可以通過所連接的pnp晶體管320 僅被放電到大小為晶體管基極一發(fā)射極電壓(在達(dá)林頓晶體管的情況下例如為 1.4 V)和在電阻308上降落的電壓的剩余電位。在這種情況下達(dá)到大約2.5 V 的剩余柵極電壓。因?yàn)橥ㄟ^MOSFET的密勒電餘關(guān)斷瞬間由于再充電過程而 出現(xiàn)附加的電壓峰值，所以產(chǎn)生以下問題，即當(dāng)柵極電壓達(dá)到例如約5 V的最 小接通電壓時(shí)，半導(dǎo)體開關(guān)偶然被復(fù)位到導(dǎo)通狀態(tài)(兩次或者多次切換)。因此為改進(jìn)上述問題建議根據(jù)本發(fā)明的解決方案。劍軍決方案在下面借助 圖2來說明。首先說明電路錢與現(xiàn)有技術(shù)(圖1)的不同。兩個(gè)電路體100和100' 的控制電路101分別相同地被構(gòu)造。而電路，100的驅(qū)動(dòng)電路(開關(guān)電位上的電路部分)102與電路裝置100' (現(xiàn)有技術(shù))的驅(qū)動(dòng)電路102'不同。除了用于提供點(diǎn)303、 304上的正電壓的所述二極管301、 302之外，現(xiàn)在 還設(shè)置有二極管301'、 302'，用于在節(jié)點(diǎn)304'上JI供負(fù)電壓。該負(fù)電壓通過電阻 351 (例如100R)被引向電容器350 (例如10nF)的第一連接端子，該電容器 的第二連接端子位于地電位上。因此電容器350被負(fù)充電。此外可以看到，二極管305和307 M地被實(shí)施，其中兩個(gè)二極管305'和 307'為此被串聯(lián)。它們的作用方式在后面說明。為接通MOSFET 400， ffi器200在初級側(cè)用例如頻率為250 khz的推挽 信號來控制。鄉(xiāng)過兩個(gè)晶體管、例如FET114、 115進(jìn)行，這兩個(gè)晶體管例如 通過(未示出的)邏輯門來控制。由此在次級側(cè)產(chǎn)生的矩形電壓被整流并且在 MOSFET 400的柵極401上作為直流電壓可供使用。選擇〃，器的變壓比，使 得在柵極401上在考慮二極管正向電壓(Diodenflussspaimung)和控制晶體管 114、 115的導(dǎo)通損耗的情況下產(chǎn)生約+15 V的電壓。MOSFET 400的柵極電容和并聯(lián)的電容器309 (例如10nF)的充電電流由 電阻306 (例如10R)和FET 114、 115的RDSoJ艮制。fflii該充電電流的大小 可以調(diào)節(jié)MOSFET的接313I度。與MOSFET 400的柵極-源極段并聯(lián)的電容器 309的任務(wù)是，阻尼在"接通"階段期間M: MOSFET的密勒電容耦合輸入的干 擾電流并且因此保持MOSFET的柵極電壓沒有干擾峰值。與電容器309并聯(lián)的電阻(例如4K99)即使在達(dá)至嘬大柵極電壓時(shí)也導(dǎo)致 ilil充電二極管305、 305'的電流并且因此導(dǎo)致規(guī)定的正向電壓。在所示的實(shí)施方案中柵極電壓另夕卜通過被構(gòu)造為具有反極性保護(hù)的齊納二 極管的二極管裝置311在pnp晶體管320的SI及321上被限制于允i鎖(例如 小于20V)。該二極管裝置是可選的，并且也可以被省略。為關(guān)斷MOSFET 400，結(jié)鄉(xiāng)過變壓器200的控制。在"接通"階段期間pnp 晶體管320關(guān)閉，因?yàn)樵谒腢BE段上不產(chǎn)生電壓。如果變壓器200的控制被 結(jié)束，貝U在pnp晶體管320的基極321上施加的正電位ilil電阻308 (2k)朝負(fù) 輔助電壓的值的方向下降。在MOSFET 400的柵極401上施加的正電iBI過二 極管305、 305'被去耦。因此在pnp晶體管320的基極321和MOSFET 400的柵 極401之間建立負(fù)電壓UBE。如果該負(fù)電壓達(dá)到預(yù)定的值、即pnp晶體管320 的閾值，則pnp晶體管320在它的發(fā)射極322和它的集電極323之間導(dǎo)通。由 此MOSFET 400的柵極401同樣與地電位連接，由此該柵極被放電。MOSFET的關(guān)斷速度可以通過基極電阻308和并聯(lián)的電容352 (例如 330pF)的時(shí)間常數(shù)在考慮基極電流分量盼瞎況下進(jìn)行調(diào)節(jié)。ilii兩個(gè)二極管301'和302'、用于限流的電阻351和電容350產(chǎn)生負(fù)輔助 電壓。該負(fù)輔助電壓是必需的，以便補(bǔ)償該驅(qū)動(dòng)級方案的原理性缺點(diǎn)、即單極 柵極控制。如參考圖1 (現(xiàn)有技術(shù))所說明的，當(dāng)pnp晶體管320的基極電阻 308不是與負(fù)輔助電壓而是與MOSFET 400的鄉(xiāng)極電位連接時(shí)，MOSFET400 的柵極401只能被放電到pnp晶體管320的Ube和pnp晶體管320的基極電阻 308上的電壓降之和。這導(dǎo)致，在MOSFET的密勒電容再充電時(shí)所產(chǎn)生的電流 將使柵極電容充電到至少2.5 V。但是為了具有與MOSFET的最小閾值電壓(典 型地最小5V)的足夠的電壓間距，絕對必需的是，無論如何將柵極電壓保持在 2.5 V以下。通a^t及電阻308參考負(fù)輔助電壓，能夠?qū)OSFET 400的柵極 401放電到0V，因?yàn)閜np晶體管320的基極電位在關(guān)斷狀態(tài)下位于-2J V。盡
管有負(fù)輔助電壓，但是在pnp晶體管320的基極321上不可能產(chǎn)生大于-2.1 V的 電位，因?yàn)榛鶚O321 M31H個(gè)二極管302、 307、 307鄰被關(guān)斷的變壓器200的 繞組203或者三個(gè)二極管301 、 307、 307鄰被關(guān)斷的變壓器200的繞組204被 箝位到MOSFET400的源極電位(例如地)。在為變壓器200產(chǎn)生初級側(cè)推挽控審臘號時(shí)優(yōu)^t也應(yīng)注意，在時(shí)鐘信號和 控制信號同步開始時(shí)分別交替地控制FET114、 115，以便防止由于單側(cè)充磁而 使變壓器飽和。這被證明是有利的，因?yàn)榭芈芍驳拇蟛糠忠呀?jīng)在第一時(shí)鐘中 被傳輸。應(yīng)該理解,必須理解根據(jù)本發(fā)明的方法的上述iM的實(shí)施例僅^例性的。除ltk^外，對于專業(yè)人員來說可以設(shè)想其它的解決方案，而不離開本發(fā)明的范 圍。
權(quán)利要求
1. 用于以電流分離的方式控制半導(dǎo)體開關(guān)(400)的電路裝置(100)，其中，該電路裝置具有控制電路(101)，即在控制電位上的電路部分；驅(qū)動(dòng)電路(102)，即在開關(guān)電位上的電路部分；變壓器(200)，用于以電流分離的方式將來自所述控制電路(101)的控制信號作為開關(guān)信號傳輸?shù)剿鲵?qū)動(dòng)電路(102)中；和用于對該開關(guān)信號進(jìn)行整流的裝置(301，302)，其中，具有柵極(401)、源極(402)和漏極(403)的所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)在所述驅(qū)動(dòng)電路(102)中被構(gòu)造，并且能夠通過所述柵極(401)和所述源極(402)之間的預(yù)定的第一電壓被切換，使得預(yù)定的電流在所述漏極(403)和所述源極(402)之間流動(dòng)，其中，所述開關(guān)信號能夠被施加到所述柵極(401)上，以便切換所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路(102)包含具有基極(322)、發(fā)射極(322)和集電極(323)的控制晶體管(320)，并且該控制晶體管(320)能夠通過所述基極(321)和所述發(fā)射極(322)之間的預(yù)定的第二電壓被切換，使得能夠通過所述發(fā)射極(322)和所述集電極(323)使所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的柵極(401)與所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的源極(402)連接，以便轉(zhuǎn)換所述半導(dǎo)體開關(guān)，其特征在于電壓產(chǎn)生裝置(350)，用于在所述控制晶體管(320)的基極(321)和集電極(323)之間產(chǎn)生對所述第二電壓整流的第三電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的電路^S(100)，其特征在于，所述控制晶體管G20) 的基極(321)與所述電壓產(chǎn)生裝置(350)的一個(gè)極連接，并通過至少一個(gè)、 ^TOft兩個(gè)或者三個(gè)二極管(301、 307、 307、 302、 307、 307')、特別^M3！ 所述變壓器(200)的部分(203， 204)與所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的源極(402) 連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的電路裝置(100)，其特征在于，所述電壓產(chǎn)生裝 置(350)被構(gòu)造為至少一個(gè)電容性組件、特別是被構(gòu)造為電^器(350)。
4. 根據(jù)，禾又利要求之一的電路裝置(100)，其特征在于在所述控制晶體 管(320)的基極(321)和集電極(322)之間的、用于限制所述半導(dǎo)體開關(guān)(400) 的柵極(401)和源極(402)之間的電壓的二極管裝置(311)，該二極管^S具有至少一個(gè)帶有反極性保護(hù)的Z 二極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求之一的電路體(100)，其特征在于在所述半導(dǎo)體開 關(guān)(400)的柵極(401)和源極(402)之間的電容性組件(309)、特別是電容 器，用于阻尼通H^f述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的密勒電容耦合輸入的干擾電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求之一的電路裝置(100)，其特征在于，所述半導(dǎo)體開 關(guān)(400)被構(gòu)造為單極晶體管，特別是被構(gòu)造為FET、 MOSFET或者IGBT。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的電路裝置(100)，其特征在于，所述半導(dǎo)體開關(guān)(400) 被構(gòu)造為單極n溝道晶體管，并且所述控制晶體管(320)被構(gòu)造為雙極pnp晶 體管，其中所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的柵極(401)與所，制晶體管(320)的 Mrt皿接，并且所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的源極(402)與所述控制晶體管(320) 的集電極(323)連接，并且所述電壓產(chǎn)生裝置(350)被構(gòu)造用于在所述控制 晶體管(320)的基極(321)和集電極(323)之間產(chǎn)生負(fù)電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的電路裝置(IOO)，其特征在于，所述控制晶體管G20) 的基極(321)與所述電壓產(chǎn)生裝置(350)的負(fù)極連接，并通過至少兩個(gè)、優(yōu) i^tikH個(gè)二極管(301、 307、 307'; 302、 307、 307')與所述半導(dǎo)體開關(guān)(400) 的源極(402)連接。
9. 用于以電流分離的方式控制半導(dǎo)體開關(guān)(400)的方法，其中，使用電路裝置(100)，該電路裝置具有控制電路(101)、驅(qū)動(dòng)電路 (102)、用于以電流分離的方式將來自所述控制電路(101)的控制信號作為開 關(guān)信號傳輸?shù)剿鲵?qū)動(dòng)電路(102)中的變壓器(200)和用于對該開關(guān)信號進(jìn) 行整流的裝置(301， 302)，其中，具有柵極(401 )、源極(402)和漏極(403)的所述半導(dǎo)體開關(guān)(400) 在所述驅(qū)動(dòng)電路(102)中被構(gòu)造，并且育的多通31M述柵極(401)和所述源極 (402)之間的預(yù)定的第一電壓被切換，使得預(yù)定的電流在所述漏極(403)和所 述源極(402)之間流動(dòng)，其中，所述開劉言號被施加到所述柵極(401)上，以便切換所述半導(dǎo)體開 關(guān)(400)，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路(102)包含具有基極(322)、發(fā)射極(322)和集電 極(323)的控制晶體管(320)，并且該控制晶體管(320)育,通過所述基極 (321)和所述，極(322)之間的預(yù)定的第二電壓被切換，使得能夠fflii所述發(fā)射極(322)和所述集電極(323)使所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的柵極(401) 與所述半導(dǎo)體幵關(guān)(400)的源極(402)連接，以便轉(zhuǎn)換所述半導(dǎo)體開關(guān)，其特征在于，^^f述控制晶體管(320)的基極(321)和集電極(323)之 間產(chǎn)tot所述第二電壓整流的第三電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)被構(gòu)造 為單極n溝道晶體管，并且所鵬制晶體管(320)被構(gòu)造為雙極pnp晶體管， 其中所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的柵極(401)與所述控律U晶體管(320)的鄉(xiāng)極 連接，并且所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的源極(402)與所鵬制晶體管(320)的 集電極(323)連接，并且在所鵬制晶體管(320)的Sm (321)和集電極(323) 之間產(chǎn)生負(fù)電壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述控制晶體管(320)的基 極(321)與所述電壓產(chǎn)生裝置(350)的負(fù)極連接，并通過至少兩個(gè)、,地 三個(gè)二極管(301、 307、 307'; 302、 307、 307')特別M過所述鄉(xiāng)器(200) 的部分(203， 204)與所述半導(dǎo)體開關(guān)(400)的源極(402)連接。
全文摘要
介紹了用于以電流分離的方式控制半導(dǎo)體開關(guān)(400)的電路裝置(100)以及方法，其中該電路裝置(100)具有控制電路(101)、驅(qū)動(dòng)電路(102)、用于以電流分離的方式將來自控制電路(101)的控制信號作為開關(guān)信號傳輸?shù)津?qū)動(dòng)電路(102)中的變壓器(200)和用于對該開關(guān)信號進(jìn)行整流的裝置(301，302)，其中該驅(qū)動(dòng)電路(102)包含具有柵極(401)、源極(402)和漏極(403)的半導(dǎo)體開關(guān)(400)，其中該半導(dǎo)體開關(guān)(400)能夠通過柵極(401)和源極(402)之間的預(yù)定的第一電壓被切換，使得預(yù)定的電流在漏極(403)和源極(402)之間流動(dòng)，其中所述開關(guān)信號能夠被施加到柵極(401)上，以便切換半導(dǎo)體開關(guān)(400)，其中驅(qū)動(dòng)電路(102)包含具有基極(321)、發(fā)射極(322)和集電極(323)的控制晶體管(320)，其中該控制晶體管(320)能夠通過基極(321)和發(fā)射極(322)之間的預(yù)定的第二電壓被切換，使得能夠通過發(fā)射極(322)和集電極(323)使半導(dǎo)體開關(guān)(400)的柵極(401)與半導(dǎo)體開關(guān)(400)的源極(402)連接，以便轉(zhuǎn)換所述半導(dǎo)體開關(guān)，其中設(shè)置有電壓產(chǎn)生裝置(350)，用于在控制晶體管(320)的基極(321)和集電極(323)之間產(chǎn)生對第二電壓整流的第三電壓。由此能夠以簡單的方式改進(jìn)半導(dǎo)體開關(guān)的運(yùn)行。
文檔編號H03K17/567GK101401308SQ200680041460
公開日2009年4月1日 申請日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月7日
發(fā)明者T·迪特里克 申請人:博世雷克斯羅思股份公司