[发明专利]用于具有增强的共源极电感的逆变器开关器件的有源栅极钳位

权利要求书

1.一种功率转换器，包括：

DC链路，所述DC链路具有配置为接收DC电源电压的正极母线和负极母线；

以桥式配置连接在所述正极母线和所述负极母线之间的多个相脚，每个所述相脚具有串联的上部晶体管和下部晶体管，所述上部晶体管和所述下部晶体管具有提供相脚输出的中间连接点；以及

每个所述相脚的上部栅极驱动电路和下部栅极驱动电路，所述上部栅极驱动电路和所述下部栅极驱动电路向所述上部晶体管和所述下部晶体管分别提供栅极驱动信号，其中每个驱动电路包括用于分别停用所述上部晶体管和所述下部晶体管的有源钳位；

其中所述晶体管包括半导体器件并且所述半导体器件各自具有相应的栅极端子、源极端子、和发射极端子；

其中每个所述发射极端子连接到相应的输出电极，相应的所述输出电极构造成增强相应的所述栅极端子和所述发射极端子之间的共源极电感；

其中每个发射极端子还连接到大体绕过所述输出电极结构的相应的开尔文发射极电极；以及

其中每个相应的所述有源钳位在相应的所述栅极端子和所述开尔文发射极电极之间连接。

2.根据权利要求1所述的功率转换器，其中每个所述相脚还包括分别在所述上部栅极驱动电路和所述下部栅极驱动电路以及所述上部晶体管和所述下部晶体管之间耦合相应的所述栅极驱动信号的上部栅极电阻器和下部栅极电阻器，其中每个相应的所述有源钳位连接到相应的所述栅极端子和所述栅极电阻器之间的相应的连接点。

3.根据权利要求1所述的功率转换器，其中每个所述相脚还包括分别在所述上部栅极驱动电路和所述下部栅极驱动电路以及所述上部晶体管和所述下部晶体管之间耦合所述栅极驱动信号的上部栅极电阻器和下部栅极电阻器，其中所述栅极电阻器连接在相应的所述输出电极和所述栅极驱动电路之间，其中每个所述栅极端子连接到相应的栅极电极，其中每个所述栅极电极直接连接到相应的所述栅极驱动电路以接收相应的所述栅极驱动信号并且连接到相应的所述有源钳位。

4.根据权利要求1所述的功率转换器，其中每个所述开尔文发射极电极包含相应的开尔文发射极引脚，相应的所述开尔文发射极引脚通过相应的第一接合线连接到相应的所述半导体器件上的相应的所述发射极端子的焊盘，并且其中每个所述输出电极包括通过相应的第二接合线连接到相应的电源板的发射极控制引脚。

5.根据权利要求4所述的功率转换器，其中所述第一接合线的长度比所述第二接合线的长度更短。

6.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述晶体管各自包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

7.根据权利要求1所述的功率转换器，其中每个相应的所述有源钳位包括MOSFET和连接到所述MOSFET的栅极的RC滤波器。

8.根据权利要求7所述的功率转换器，其中每个相应的所述有源钳位还包括跨接在所述RC滤波器的电阻器两端的恢复二极管。

9.一种用于电动车辆的电驱动系统中的DC-AC逆变器，包括：

具有上部晶体管和下部晶体管的桥；以及

包括用于停用所述晶体管的有源钳位的上部栅极驱动电路和下部栅极驱动电路；

其中每个所述晶体管具有构造成增强所述晶体管的共源极电感的输出电极；

其中每个所述晶体管具有大体绕过相应的所述输出电极的开尔文发射极电极；以及

其中每个所述有源钳位在相应的所述晶体管的栅极端子和所述开尔文发射极电极之间连接。

10.根据权利要求9所述的逆变器，还包括分别在所述上部栅极驱动电路和所述下部栅极驱动电路以及所述上部晶体管和所述下部晶体管之间耦合栅极驱动信号的上部栅极电阻器和下部栅极电阻器，其中所述有源钳位连接到所述栅极端子和所述栅极电阻器之间的连接点。