[发明专利]高压快速开关装置

权利要求书

1.一种用于开关高压源的装置，所述高压源用于施加到所述装置，所述装置包括：

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的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进行时间同步，并且所述限压器被配置为限制在所述转换期间发生的超过所述开关装置的最大操作电压的过电压，其中所述开关装置是常开型的。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关装置是晶体管。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关装置被配置为在每个单独的所述开关装置的相应电压降之间均等地分布所述高压源的所施加电压。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一开关装置被配置为耦合到控制器，所述控制器被配置为发送所述控制信号，以使得能够改变所述装置的所述开关状态。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关装置中的每一个单独开关装置的相应阻断电压都低于所述高压源的所施加电压。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关时间同步器还被配置为减少各个所述开关装置的所述开关状态之间的转换时间。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述限压器还被配置为促进所述高压源的所施加电压在所述开关装置之间的均匀分布。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述限压器被配置为将跨所述开关装置中的每一个的电压降限制为低于其相应的击穿电压。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关装置是快速开关晶体管。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述限压器和所述开关时间同步器在耦合两个连续的所述开关装置的耦合点处与所述开关装置耦合。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述限压器被配置为维持所述高压源的所施加电压在所述开关装置之间的均匀分布。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述开关时间同步器被配置为产生至少一个参考时间信号，以用于使得所述开关装置的所述开关状态能够在时间上同步。

13.根据权利要求1所述的装置，其还包括至少一个并联连接的开关装置，所述至少一个并联连接的开关装置并联连接到所述串联中的所述开关装置中的相应一个。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述开关装置中的每一个都并联连接到至少一个所述并联连接的开关装置。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关装置选自由以下各项组成的列表：

场效应晶体管(FET)；

结栅场效应晶体管(JFET)；以及

氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)。

16.根据权利要求9所述的装置，其中所述快速开关晶体管中的每一个都包括栅极端子、源极端子和漏极端子，其中所述串联中的所述耦合涉及将一个快速开关晶体管的所述漏极端子顺序地连接到所述串联中的连续的所述快速开关晶体管的所述源极端子。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述限压器至少包括反向偏置二极管，所述反向偏置二极管连接到所述串联中的第二开关装置的所述栅极端子。