H - Electricity – 03 – K
Patent
H - Electricity
03
K
H03K 17/687 (2006.01) H03K 4/00 (2006.01) H03K 17/16 (2006.01)
Patent
CA 2335124
A method of control of the current and voltage switching trajectories of insulated gate power semiconductor switches, more specifically MOSFETs and insulated gate bipolar transistor devices (IGBTs), is disclosed. MOSFETs and IGBTs are used in switch mode power supplies because of their easy driving ability and their ability to handle high currents and voltages at high- switching frequencies. However, the switching trajectories for both types of devices are responsible for both common-mode electromagnetic emissions generated by the drain current waveform and power losses in the commutation cell. These two characteristics represent opposing design objectives for power converters. The current invention uses a hybrid voltage/current gate signal source with feedback of the gate charge (or discharge) current to dynamically and independently control the drain current and drain voltage of an insulated semiconductor device. The rate of change of drain current is controlled by the voltage source traversing the transconductance curve while the rate of change of the drain voltage is controlled by dynamic variations in the current source due to feedback.
L'invention concerne un procédé de commande des trajectoires de commutation de courant et de tension de commutateurs semi-conducteurs de puissance à grille isolée, en particulier des transistors à effet de champ métal-oxyde (MOSFET) et des dispositifs de transistors bipolaires à grille isolée (IGBT). On utilise les MOSFET et les IGBT pour l'alimentation de puissance en mode commutation, du fait de leur aptitude à attaquer et à traiter facilement des courants et des tensions élevés à des fréquences de commutation élevées. Toutefois, les trajectoires de commutation des deux types de dispositifs sont sensibles aux émissions électromagnétiques en mode commun générées par la forme d'onde du courant de drain et aux pertes de puissance dans la cellule de commutation. Ces deux caractéristiques représentent des conceptions opposées pour les convertisseurs de puissance. L'invention courante utilise une source de signal de grille hybride de courant/tension avec rebouclage sur le courant de charge de la grille (ou décharge), de façon à commander indépendamment et dynamiquement le courant de drain et la tension de drain d'un dispositif à semi-conducteur isolé. Le débit d'un changement du courant de drain est régulé par la source de tension qui traverse la courbe de transconductance tout en étant commandé par des variations dynamiques de la source de courant dues au rebouclage.
Wallace Gregory Craig
Bereskin & Parr
South Island Discretes Limited
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1724644