电磁干扰(EMI)。因此，在晶体管被切换关闭时，被切换的等效电容值为低电压输出电容。利用具有较低的低电压输出电容值的晶体管，降低了切换损耗且得到较高的效率。
[0023]第I图为示例性升压模式功率转换器(也即升压转换器)电路的电路图，升压模式功率转换器在输入处(节点21)取得电压Vin(例如固定的直流电压)，并在输出处(节点22)输出电压Vtjut (例如固定的直流电压)，其中Vwt大于V in。电路包含电感组件13 (例如电感器)、切换装置12、整流装置11 (例如二极管)、以及电容组件14(例如电容器)。电感组件13的一个端点电连接至输入节点12，且电感组件13的相对端点电连接至节点23。整流装置11的一个端点(例如阳极)电连接至节点23，且整流装置11的相对端点(例如阴极)电连接至输出节点22。电容组件14的一个端点电连接至输出节点22，且电容组件14的相对端点电连接至地27。切换装置14的一个端点25电连接至节点23，且切换装置14的相对端点24电连接至地27。
[0024]如本文所使用的，两个或更多个接点或其它器件(如传导层或部件)在被材料连接时(材料的传导性足以确保不论偏压状态如何，接点或其它器件的每一者处的电位实质上相同或约为相同)，被称为被“电连接”。
[0025]切换装置12包含电力端点24与25、以及控制端点26。在一些实施例中，切换装置12为单一晶体管，如三族氮化物(II1-Nitride)高电子移动率晶体管(HEMT)，同时在其它实施例中切换装置12为以迭接(cascode)配置结合高电压耗尽型晶体管与低电压增强型晶体管的电子部件，使得电子部件与单一高电压增强型晶体管的操作基本相同，如下详述。在切换装置12被实施为单一晶体管时，控制端点26为栅极端点，且端点24与25分别为源极端点与漏极端点。虽然切换装置26可为耗尽型装置(常开，临限电压Vth〈0)，但装置通常为增强型装置(常闭，临限电压Vth>0)，以防止意外的开启(此可造成对装置或其它电路部件的伤害)。控制端点26处的电压(通常由脉冲宽度调变(PWM)电压控制源来控制或提供)，决定输入电流流动通过整流装置11至输出端点22或被重导向通过切换装置12。
[0026]第2A图与第2B图图示说明操作第I图电路的第一种方法。参考第2A图，在第一操作模式期间，切换装置12的控制端点26被相对于端点24偏压在小于装置临限电压的电压处(也即，切换装置12的控制端点26被偏压为关闭)，且流动通过电感组件13的输入电流15流动通过整流装置11并对电容组件14充电。在此操作模式中，节点23处的电压稍微高于(通常约高于IV)节点22处的输出电压Vrat，且因此切换装置12阻挡稍微高于V-的电压。在此模式期间，输入电流15通常约以线性速率下降。参考第2B图，在另一操作模式期间，切换装置12的控制端点26被相对于端点24偏压在大于装置临限电压的电压处(也即，切换装置12的控制端点26被偏压为开启)，且流动通过电感组件13的输入电流15流动通过切换装置12。在此操作模式中，节点23处的电压接近地(通常仅高于DC地数伏特)，且整流装置11阻挡接近V-的电压。在此模式期间，输入电流15通常约以线性速率提升。
[0027]在第2A图与第2B图说明的操作方法中，在装置于第一操作模式中时切换装置12被从关闭切换至开启(也即在装置12正阻挡电压的同时，切换装置12被切换为开启)，且在装置于第二操作模式中时切换装置被从开启切换至关闭(也即在装置12正传导相当高的电流的同时，切换装置12被切换为关闭)。此操作方法常见被称为“硬式切换”，且在这些情况下被切换的切换装置被称为“被硬式切换”。
[0028]使用额外无源及/或有源部件的替代性电路配置，或操作第I图电路的替代性方法，允许晶体管被“软式切换”。在软式切换电路配置中，切换晶体管经配置为在零电流(或低电流)状态期间内切换为开启，及/或在零电压(或低电压)状态期间内切换为关闭。软式切换方法与配置已被发展为处理在硬式切换电路中观察到的高水平电磁干扰(EMI)与相关联的振铃效应(ringing)(特别是在高电流及/或高电压应用中)。在一些情况中，软式切换可允许以高出许多的频率切换电路(相较于硬式切换电路)，而不引发不可接受的高水平EMI，可产生较低的切换损耗且因此得到较高的效率。
[0029]第3A图至第3C图说明利用软式切换技术操作第I图电路的第二方法。在此第二方法中，电路操作于第3A图说明的模式中，然后是第3B图说明的模式，然后是第3C图说明的模式，且随后切换回第3A图说明的模式，且方法自此开始重复进行。第3A图说明的操作模式相同于第2A图说明的操作模式，其中切换装置12的控制端点26偏压为关闭，且输入电流15随时间下降。然而，不像第2图的方法，在高电流15流动通过感应组件13的同时，切换装置12的控制端点26未被切换为开启。相反的是，切换装置12的控制端点26保持为关闭，直到输入电流15降至接近零，在此时电路开始操作于第3B图说明的操作模式中。
[0030]参照第3B图，一旦电流15降至接近零，整流装置11关闭，且节点23处的电压开始下降。在此时，切换装置12的输出电容与电感组件13形成L-C电路配置，且输入电流15以及节点23处的电压开始大致正弦震荡(振幅的衰减由电路中的电阻导致)。例如，在Vtjut约为400V的情况中，随着切换装置12的输出电容充电(或放电)，节点23处的电压开始下降，且电流15也正弦震荡。在此操作模式期间内，最大电流水平大大地小于在第3A图操作模式期间内的平均(或峰值)电流。例如，在第3A图说明的操作模式期间内，平均(或峰值)输入电流可为位于约IA与5A之间，尽管在第3B图说明的操作模式期间内最大电流可约为10mA或更少。
[0031]在节点23处的电压到达最小值时(最小值理想上将约为零伏特，但通常会较大(例如在Vout约为400V时，节点23处的电压的最小值在这些震荡期间内可为位于50V与100V之间))，切换装置12的控制端点26被切换为开启，且电路切换入第3C图说明的操作模式中，第3C图说明的操作模式与第2B图描述的操作模式相同。因此，切换装置12被在低电压条件下切换为开启，此产生比在整体输出电压Vwt被切换装置12阻挡的同时切换装置12开启要低得多的EMI。
[0032]第4图显示节点23处的电压(纵轴)与时间(横轴)的测量图，是针对如参照第3A图至第3C图所说明操作的第I图的电路，其中在图中指示第3A、3B、3C图的模式的每一者中的操作。可见，Vwt约为400V，且因此在第3A图模式操作期间内，节点23处的电压约为400V。一旦电流下降至接近零，随着电路操作于第3B图模式，节点23处的电压开始下降。当在节点23处的电压下降至50V与100V之间时(通常约75V)，切换装置12被切换为开启，且在节点23处的电压下降至接近零。在切换装置12被保持在开启状态中的整个时段期间内，节点23处的电压被维持在接近OV的值，且一旦切换装置12被再次切换为关闭则提升回约400V。
[0033]如第5图电路示图所示，可利用混合增强型装置35以作为第I图电路中的切换装置12。混合装置35包含与低电压增强型晶体管31 (例如以硅为基础的场效晶体管(FET))串联配置连接的高电压耗尽型晶体管33(例如三族氮化物高电子移动率晶体管(也即II1-N HEMT))。如第5图说明，高电压耗尽型晶体管33的源极电连接至低电压增强型晶体管31的漏极，且高电压耗尽型晶体管33的栅极电连接至低电压增强型晶体管31的源极。低电压增强型晶体管31的源极形成混合装置35的端点24。低电压增强型晶体管31的栅极用作混合装置35的控制端点26。高电压耗尽型晶体管33的漏极用作混合装置35的端点25。在这个配置中，混合装置35操作为单一高电压增强型晶体管，且在许多情况中得到与单一高电压增强型晶体管相同或类似的输出特性。混合装置35经配置以在位于关闭状态中时阻挡上至600V的电压。
[0034]本文所使用的用词“混合增强型电子装置或部件”(或“混合装置或部件”)，为由耗尽型晶体管与增强型晶体管形成的电子装置或部件，其中耗尽型晶体管能够具有比增强型晶体管高的操作电压及/或击穿电压，且混合装置或部件经配置以操作为类似于具有跟耗尽型晶体管一样高的击穿电压及/或操作电压的单一增强型晶体管。换句话说，混合增强型装置或部件包含至少三个具有下列性质的节点。在第一节点(源极节点)与第二节点(栅极节点)被保持在相同电压时，混合增强型装置或部件可阻挡施加于第三节点(漏极节点)，相对于源极节点的正高电压(也即大于增强型晶体管能够阻挡的最大电压的电压)。在栅极节点相对于源极节点被保持在足够的正电压时(也即大于增强型晶体管的临限电压)时，电流从源极节点传输到漏极节点(或在对漏极节点相对于源极节点施加足够的正电压时从漏极节点传输到源极节点)O在增强型晶体管为低电压装置，且耗尽型晶体管为高电压装置