双向功率开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及双向功率开关。
【背景技术】
[0002]已经具有许多类型的双向功率开关。例如，这些开关与在提供交流(AC)电源电压(例如，主电压)的端子之间供电的负载串联，以控制提供给负载的电能。
[0003]需要一种克服已知开关的所有或部分缺陷的双向功率开关。
【实用新型内容】
[0004]因此，实施例提供了一种双向电源开关，包括被反平行连接在开关的第一和第二导电端子之间的第一和第二晶闸管，，第一晶闸管是阳极栅极晶闸管，第二晶闸管是阴极栅极晶闸管，并且第一和第二晶闸管的栅极连接至开关的同一控制端子，其中，至少一个二极管或至少一个电阻器将第一晶闸管的栅极与第二晶闸管的栅极分离。
[0005]根据一个实施例，第一偶极子将第一晶闸管的栅极耦合至控制端子，以及第二偶极子将第二晶闸管的栅极耦合至控制端子，第一和第二晶闸管中的每一个都是电阻器、二极管、二极管和电阻器的串联集合或者导线和导电轨，并且第一和第二偶极子中的至少一个包括二极管或电阻器。
[0006]根据一个实施例，第一偶极子是二极管，其阳极连接至第一晶闸管的栅极且阴极连接至控制端子;第二偶极子是二极管，其阳极连接至第二晶闸管的栅极且阴极连接至控制端子。
[0007]根据一个实施例，第一和第二晶闸管是在象限Ql中导通的类型。
[0008]根据一个实施例，第一偶极子是其阴极连接至第一晶闸管的栅极且阳极连接至控制端子的二极管;第二偶极子是其阴极连接至第二晶闸管的栅极且阳极连接至控制端子的二极管。
[0009]根据一个实施例，第一和第二晶闸管是在象限Q2中导通的类型。
[0010]根据一个实施例，第一和第二偶极子中的至少一个包括值大于10欧姆的电阻器。
[0011]根据一个实施例，第一和第二晶闸管布置在同一保护封装中，该保护封装包括相应地连接至开关的第一导电端子和第二导电端子、第一晶闸管的阳极栅极和第二晶闸管的阴极栅极的四个外部连接端子，第一和第二偶极子布置在封装之外。
[0012]根据一个实施例，第一和第二晶闸管以及第一和第二偶极子被布置在同一保护封装中，该保护封装包括相应地连接至第一导电端子和第二导电端子以及开关的控制端子的三个外部连接端子。
[0013]根据一个实施例，第一和第二偶极子被集成到包括第一和第二晶闸管的半导体芯片中。
[0014]根据一个实施例，第一和第二偶极子是放置在包括第一和第二晶闸管的半导体芯片上的分立部件。
[0015]根据一个实施例，第一和第二晶闸管被布置在不同半导体芯片中。
[0016]根据一个实施例，第一和第二晶闸管被集成在同一半导体芯片中并且通过绝缘区域分离。
[0017]实施例提供了一种双向功率开关，包括:被反平行连接在第一导电端子和第二导电端子之间的第一晶闸管和第二晶闸管，所述第一晶闸管是阳极栅极晶闸管，所述第二晶闸管是阴极栅极晶闸管，并且所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的栅极端子被连接至所述开关的同一控制端子，其中连接从由至少一个二极管和至少一个电阻器组成的组中选择的电路元件以将所述第一晶闸管的栅极端子与所述第二晶闸管的栅极端子分离。
[0018]根据一个实施例，所述电路元件包括将所述第一晶闸管的栅极端子连接至所述控制端子的第一偶极子以及将所述第二晶闸管的栅极端子连接至所述控制端子的第二偶极子，其中所述第一偶极子包括从由电阻器、二极管、二极管和电阻器的串联集合、导线和导电轨组成的组中选择的电路，并且所述第二偶极子包括从由所述二极管和所述电阻器组成的组中选择的电路。
[0019]根据一个实施例，所述第一偶极子是其阳极连接至所述第一晶闸管的栅极端子并且其阴极连接至所述控制端子的二极管，并且其中所述第二偶极子是其阳极连接至所述第二晶闸管的栅极端子并且其阴极连接至所述控制端子的二极管。
[0020]根据一个实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管是在象限Ql中导通的类型。
[0021]根据一个实施例，所述第一偶极子是其阴极连接至所述第一晶闸管的栅极端子并且其阳极连接至所述控制端子的二极管，并且其中所述第二偶极子是其阴极连接至所述第二晶闸管的栅极端子并且其阳极连接至所述控制端子的二极管。
[0022]根据一个实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管是在象限Q2中导通的类型。
[0023]根据一个实施例，所述第一偶极子包括值大于10欧姆的电阻器。
[0024]根据一个实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管被布置在同一保护封装中，所述保护封装包括相应地连接至所述开关的所述第一导电端子和所述第二导电端子、所述第一晶闸管的栅极端子和所述第二晶闸管的栅极端子的四个外部连接端子，并且其中所述第一偶极子和所述第二偶极子被布置在所述封装之外。
[0025]根据一个实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管以及所述第一偶极子和所述第二偶极子被布置在同一保护封装中，所述保护封装包括相应地连接至所述第一导电端子和所述第二导电端子以及所述开关的所述控制端子的三个外部连接端子。
[0026]根据一个实施例，所述第一偶极子和所述第二偶极子被集成到包括一个或多个所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的半导体芯片中。
[0027]根据一个实施例，所述第一偶极子和所述第二偶极子是放置在包括一个或多个所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的半导体芯片上的分立部件。
[0028]根据一个实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管被布置在不同半导体芯片中。
[0029]根据一个实施例，所述第一晶闸管和所述第二晶闸管被集成在同一半导体芯片中并且通过绝缘区域分离。
[0030]实施例提供了一种开关，包括:第一晶闸管，其阴极端子耦合至第一开关端子并且其阳极端子耦合至第二开关端子，所述第一晶闸管具有阳极栅极端子;第二晶闸管，其阴极端子耦合至所述第二开关端子并且其阳极端子耦合至所述第一开关端子，所述第二晶闸管具有阴极栅极端子;第一偶极子电路，所述第一偶极子电路被连接在所述阳极栅极端子与第三开关端子之间；以及第二偶极子电路，所述第二偶极子电路被连接在所述阴极栅极端子与所述第三开关端子之间；其中所述第一偶极子电路和所述第二偶极子电路中的一个包括从由电阻器和二极管组成的组中选择的电路。
[0031]根据一个实施例，所述第一偶极子电路和所述第二偶极子电路中的另一个包括从由电阻器和二极管组成的组中选择的电路。
[0032]根据一个实施例，所述第一偶极子电路和所述第二偶极子电路中的另一个包括导线。
[0033]根据一个实施例，所述第一偶极子电路和所述第二偶极子电路中的所述一个包括所述二极管和所述电阻器的串联。
[0034]根据实施例的双向功率开关能够以相对较低的成本显著提高开关的开关性能。
【附图说明】
[0035]将在以下结合附图的具体实施例的非限制性描述中详细讨论前述和其他特征和优势，其中:
[0036]图1是双向功率开关的示例的简化表示；
[0037]图2是双向功率开关的另一示例的简化表示；
[0038]图3是双向功率开关的另一示例的简化表示；以及
[0039]图4是双向功率开关的实施例的简化表示。
【具体实施方式】
[0040]在不同附图中，相同的元件用相同的参考标号来表示。在本说明书中，术语“连接”用于表示直接电连接而不存在中间电部件，例如通过多条导电轨迹中的一条或者多条导线中的一条，并且术语“親合”或术语“链接”用于表示直接电连接(表示“连接”)或者经由一个或多个中间部件(电阻器、电容器、二极管等)的连接。除非另有指定，否则表述“近似”、“基本”和“数量级”表示在20 %内，优选在1 %内。
[0041]在本公开中，双向功率开关表示针对电流和电压为双向的开关，其能够在断开状态抵抗相对较大的电压，例如大于10V的电压，通常为600V以上的数量级。
[0042]这里更具体地考虑包括两个晶闸管的反平行集合的这种类型的双向功率开关。
[0043]在这种开关中，一个晶闸管用于传导具有第一偏置的电流，另一个晶闸管用