[发明专利]半导体开关器件及电力变换器

说明书

本发明公开了一种半导体开关器件及电力变换器。该半导体开关器件包括半导体开关、用于控制半导体开关导通或截止的驱动电路以及连接在驱动电路的输出端与半导体开关的控制极之间的且阻值与温度负相关且可感测半导体开关温度的可变电阻。将两个相同的上述半导体开关器件串联在被控电路的供电回路中作为电力变换器，对被控电路进行通断控制，当两个半导体开关器件中的半导体开关因开关损耗不同导致温度不同时，这两个半导体开关器件中的可变电阻可通过其阻值与温度负相关的特性调整自身阻值，进而减小两个半导体开关器件中半导体开关的开关损耗差异，以间接减小两个半导体开关器件中半导体开关的温度差异，最终实现两个半导体开关器件之间电压、开关损耗及温度的平衡。

技术领域

本发明涉及电路设计技术，尤其涉及一种半导体开关器件及电力变换器。

背景技术

多串联电力变换器由两个或两个以上半导体开关器件组成，有时带有隔离变压器。在理论工作过程中，两个半导体开关器件被设计成同时开启和关闭。但在现实中，由于元器件参数及驱动电路的不同，两个半导体开关器件之间存在异步开通及关断，致使两个半导体开关器件电压、开关损耗及温度不平衡，从而导致器件应用超标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种半导体开关器件及电力变换器，以解决现有电力变换器中两个半导体开关器之间电压、开关损耗及温度不平衡的问题。本发明是通过如下技术方案实现的：

一种半导体开关器件，包括：

半导体开关；

用于控制所述半导体开关导通或截止的驱动电路；

连接在所述驱动电路的输出端与所述半导体开关的控制极之间的、阻值与温度负相关的、可感测所述半导体开关温度的可变电阻。

进一步地，所述可变电阻包括固定电阻和能够感测到所述半导体开关温度的负温度系数热敏电阻器，所述固定电阻与负温度系数热敏电阻器并联。

进一步地，所述负温度系数热敏电阻器与所述半导体开关封装在同一模块中。

进一步地，所述负温度系数热敏电阻器安装在所述半导体开关的相应位置。

进一步地，所述半导体开关包括散热片，所述负温度系数热敏电阻器安装在所述散热片上，能够感测到所述散热片的温度。

进一步地，所述半导体开关的集电极和发射极之间反向并联有二极管。

进一步地，所述半导体开关为三极管、场效应管和绝缘栅双极型晶体管中的任意一种。

一种电力变换器，包括两个相同的如上所述的任意一种半导体开关器件，该两个半导体开关器件用于串联在被控电路的供电回路中的所述被控电路的两端，以单独控制所述被控电路的通断。

进一步地，所述电力变换器为I字型三电平、双管正激或双管反激架构。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明实施例提供的半导体开关器件，包括半导体开关、用于控制半导体开关导通或截止的驱动电路以及连接在驱动电路的输出端与半导体开关的控制极之间的且阻值与温度负相关且可感测半导体开关温度的可变电阻。将两个相同的上述半导体开关器件串联在被控电路的供电回路中作为电力变换器，对被控电路进行通断控制，当两个半导体开关器件中的半导体开关因开关损耗不同导致温度不同时，这两个半导体开关器件中的可变电阻可通过其阻值与温度负相关的特性调整自身阻值，进而减小两个半导体开关器件中半导体开关的开关损耗差异，以间接减小两个半导体开关器件中半导体开关的温度差异，最终实现两个半导体开关器件之间电压、开关损耗及温度的平衡。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电力变换器的工作原理示意图。

具体实施方式