RU2012146465A - ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-n ПЕРЕХОДОМ - Google Patents

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-n ПЕРЕХОДОМ Download PDF

Info

Publication number
RU2012146465A
RU2012146465A RU2012146465/08A RU2012146465A RU2012146465A RU 2012146465 A RU2012146465 A RU 2012146465A RU 2012146465/08 A RU2012146465/08 A RU 2012146465/08A RU 2012146465 A RU2012146465 A RU 2012146465A RU 2012146465 A RU2012146465 A RU 2012146465A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
transistors
transistor
terminals
terminal
Prior art date
Application number
RU2012146465/08A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2550551C2 (ru
Inventor
Даниэль АГГЕЛЕР
Йюрген БИЛА
Иоганн Вальтер КОЛАР
Original Assignee
Этх Цюрих
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Этх Цюрих filed Critical Этх Цюрих
Publication of RU2012146465A publication Critical patent/RU2012146465A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2550551C2 publication Critical patent/RU2550551C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/10—Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage
    • H03K17/102—Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage in field-effect transistor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/10—Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage
    • H03K17/107—Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage in composite switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K2017/6875—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors using self-conductive, depletion FETs

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

1. Переключающее устройство для переключения тока между первым выводом (1) и вторым выводом (2), содержащее последовательное соединение по меньшей мере двух полевых транзисторов с управляющим p-n переходом (ПТУП-транзисторы) (J-J),причем к первому выводу (1) подключен самый нижний ПТУП-транзистор (J), или указанный самый нижний ПТУП-транзистор (J) подключен к первому выводу (1) по каскодной схеме через управляющий переключатель (М),причем к указанному самому нижнему ПТУП-транзистору (J) последовательно подключен один или более следующих, верхних ПТУП-транзисторов (J-J), при этом ПТУП-транзистор (J), наиболее удаленный от указанного самого нижнего ПТУП-транзистора (J) и обозначенный как самый верхний ПТУП-транзистор (J), подключен своим выводом стока к второму выводу (2),причем между выводами затворов ПТУП-транзисторов (J-J) и первым выводом (1) включена пассивная цепная схема (4) для динамического управления напряжениями указанных затворов ПТУП-транзисторов (J-J),причем в каждом случае между затворами двух идущих подряд ПТУП-транзисторов цепная схема (4) содержит диоды (D, D, … D), работающие в обратном направлении,отличающееся тем, что в каждом случае между выводами (G, G, … G) затворов верхних ПТУП-транзисторов (J, J, …, J) и выводами (K, K, … K) катодов диодов цепной схемы (4), или между выводами анодов диодов цепной схемы (4) и выводами (G, G, … G) затворов соответствующих ПТУП-транзисторов (J, J, … ,J-) включена вспомогательная схема (5), причем указанная вспомогательная схема поддерживает высокий потенциал вывода затвора относительно соответствующего вывода (S, S, …, S) истока как при динамическом включении, так и в стационарном включенном состоянии.2. Пер�

Claims (10)

1. Переключающее устройство для переключения тока между первым выводом (1) и вторым выводом (2), содержащее последовательное соединение по меньшей мере двух полевых транзисторов с управляющим p-n переходом (ПТУП-транзисторы) (J1-Jn),
причем к первому выводу (1) подключен самый нижний ПТУП-транзистор (J1), или указанный самый нижний ПТУП-транзистор (J1) подключен к первому выводу (1) по каскодной схеме через управляющий переключатель (М),
причем к указанному самому нижнему ПТУП-транзистору (J1) последовательно подключен один или более следующих, верхних ПТУП-транзисторов (J2-Jn), при этом ПТУП-транзистор (Jn), наиболее удаленный от указанного самого нижнего ПТУП-транзистора (J1) и обозначенный как самый верхний ПТУП-транзистор (Jn), подключен своим выводом стока к второму выводу (2),
причем между выводами затворов ПТУП-транзисторов (J1-Jn) и первым выводом (1) включена пассивная цепная схема (4) для динамического управления напряжениями указанных затворов ПТУП-транзисторов (J1-Jn),
причем в каждом случае между затворами двух идущих подряд ПТУП-транзисторов цепная схема (4) содержит диоды (DAV,1, DAV,2, … DAV,n), работающие в обратном направлении,
отличающееся тем, что в каждом случае между выводами (GJ2, GJ3, … GJn) затворов верхних ПТУП-транзисторов (J2, J3, …, Jn) и выводами (KDAV,2, KDAV,3, … KDAV,n-1) катодов диодов цепной схемы (4), или между выводами анодов диодов цепной схемы (4) и выводами (GJ2, GJ3, … GJn) затворов соответствующих ПТУП-транзисторов (J1, J3, … ,Jn-1) включена вспомогательная схема (5), причем указанная вспомогательная схема поддерживает высокий потенциал вывода затвора относительно соответствующего вывода (SJ2, SJ3, …, SJn) истока как при динамическом включении, так и в стационарном включенном состоянии.
2. Переключающее устройство по п.1, в котором цепная схема (4) с вспомогательной схемой (5), посредством указанной вспомогательной схемы (5), проводит зарядный ток от выводов затворов ПТУП-транзисторов (J1-Jn) в соответствующие накопительные элементы указанной цепной схемы (4), обеспечивая тем самым динамическую стабилизацию указанных последовательно включенных ПТУП-транзисторов.
3. Переключающее устройство по любому из пп.1 или 2, в котором вспомогательная схема (5) совместно с цепной схемой (4) обеспечивает симметричную нагрузку по напряжению на затворах ПТУП-транзисторов (J1-Jn), а также обеспечивает верхним ПТУП-транзисторам (J2-Jn) надлежащие параметры включения за счет того, что при включении и во включенном состоянии посредством указанной вспомогательной схемы на выводе затвора поддерживается более высокий потенциал, чем без вспомогательной схемы.
4. Переключающее устройство по любому из пп.1 или 2, в котором вспомогательная схема (5) содержит между выводами (GJ2, GJ3, GJn) затворов и выводами (K1, К2, …, Kn-1) катодов один или более последовательно включенных диодов (DZ,1, DZ,2, … DZ,n-1), работающих в обратном направлении.
5. Переключающее устройство по любому из пп.1 или 2, в котором вспомогательная схема (5) содержит один или более конденсаторов (CCL,1, …) в каждом случае параллельных указанным диодам (DZ,1, DZ,2, … DZ,n-1), работающим в обратном направлении.
6. Переключающее устройство по любому из пп.1 или 2, в котором имеется по меньшей мере одна схема (6) управления, содержащая вспомогательную схему и дополнительный диод (DZR,1, DZR,2, … DZR,n-1).
7. Переключающее устройство по п.6, в котором по меньшей мере в одной из вспомогательных схем (6) предусмотрен дополнительный диод (DZR,1, DZR,2, … DZR,n-1). включенный последовательно с конденсатором указанной вспомогательной схемы и встречно-параллельно диоду (DZ,1, DZ,2, … DZ,n-1) указанной вспомогательной схемы.
8. Переключающее устройство по любому из пп.1, 2 или 7, в котором указанные вспомогательная схема (5) и схема (6) управления выполнены таким образом, что при осуществлении включения и во включенном состоянии уменьшены падения напряжения на верхних ПТУП-транзисторах, а также прямое напряжение указанных диодов цепной схемы (4), работающих в обратном направлении, в результате чего обеспечено напряжение затвор-исток по меньшей мере в два раза, предпочтительно в пять или в десять раз меньше, чем в переключающем устройстве без вспомогательной схемы (5) или схемы (6) управления, или в результате отсутствуют падения напряжения, или напряжение затвор-исток имеет небольшое положительное значение.
9. Переключающее устройство для переключения тока между первым выводом и вторым выводом, содержащее последовательное соединение по меньшей мере двух р-канальных полевых транзисторов с управляющим p-n переходом (ПТУП-транзисторы),
причем к первому выводу подключен самый нижний ПТУП-транзистор, или указанный самый нижний ПТУП-транзистор подключен к первому выводу по каскодной схеме посредством управляющего переключателя,
причем к указанному самому нижнему ПТУП-транзистору последовательно подключен один или более следующих, верхних ПТУП-транзисторов, причем ПТУП-транзистор, наиболее удаленный от указанного самого нижнего ПТУП-транзистора и обозначенный как самый верхний ПТУП-транзистор, подключен своим выводом истока ко второму выводу, причем между выводами затворов ПТУП-транзисторов и первым выводом включена пассивная цепная схема для динамического управления напряжениями затворов ПТУП-транзисторов,
причем в каждом случае между затворами двух идущих подряд ПТУП-транзисторов указанная цепная схема содержит диоды, работающие в обратном направлении,
отличающееся тем, что в каждом случае между выводами затворов верхних ПТУП-транзисторов и выводами катодов диодов указанной цепной схемы, или между выводами анодов диодов указанной цепной схемы и выводами затворов соответствующих ПТУП-транзисторов включена вспомогательная схема, причем указанная вспомогательная схема поддерживает высокий потенциал вывода затвора относительно соответствующего вывода стока как при динамическом включении, так и в стационарном включенном состоянии.
10. Переключающее устройство по п.9, в котором цепная схема с вспомогательной схемой, посредством указанной вспомогательной схемы, проводит зарядный ток от выводов затворов ПТУП-транзисторов в соответствующие накопительные элементы указанной цепной схемы, обеспечивая тем самым динамическую стабилизацию указанных последовательно включенных p-канальных ПТУП-транзисторов.
RU2012146465/08A 2010-04-07 2011-04-06 ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-n ПЕРЕХОДОМ RU2550551C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH5002010A CH702971A2 (de) 2010-04-07 2010-04-07 Schalteinrichtung mit jfet-serieschaltung.
CH500/10 2010-04-07
PCT/CH2011/000072 WO2011123962A1 (de) 2010-04-07 2011-04-06 Schalteinrichtung mit jfet-serieschaltung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012146465A true RU2012146465A (ru) 2014-05-20
RU2550551C2 RU2550551C2 (ru) 2015-05-10

Family

ID=44227928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146465/08A RU2550551C2 (ru) 2010-04-07 2011-04-06 ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-n ПЕРЕХОДОМ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8912840B2 (ru)
EP (1) EP2556590B1 (ru)
JP (1) JP5728076B2 (ru)
CN (1) CN102948076B (ru)
CH (1) CH702971A2 (ru)
RU (1) RU2550551C2 (ru)
WO (1) WO2011123962A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2913925B1 (en) * 2014-02-26 2021-03-31 General Electric Technology GmbH Balancing and/or discharge resistor arrangements
US9621110B1 (en) * 2014-11-03 2017-04-11 Acco Capacitive cross-coupling and harmonic rejection
US9190993B1 (en) * 2015-01-08 2015-11-17 United Silicon Carbide, Inc. High voltage switch
US9866213B1 (en) * 2016-09-08 2018-01-09 United Silicon Carbide, Inc. High voltage switch module
CN106787632B (zh) * 2016-11-14 2021-05-25 南京工程学院 一种SiC JFET串的多阶段驱动电路
CN106712749B (zh) * 2016-11-14 2021-09-21 南京工程学院 基于碳化硅mosfet和jfet的混合高压器件
WO2018184607A1 (de) * 2017-04-07 2018-10-11 Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin Schaltungsanordnung für optisch steuerbares, leistungselektronisches bauelement und verwendung
CN110546870B (zh) 2017-04-28 2021-06-08 Abb瑞士股份有限公司 功率模块、其控制方法及使用、以及功率模块栈
JP7565079B2 (ja) * 2017-09-07 2024-10-10 ヴィスアイシー テクノロジーズ リミテッド 高電圧高速スイッチング装置
US10756726B2 (en) * 2018-10-01 2020-08-25 Texas Instruments Incorporated Systems with power transistors, transistors coupled to the gates of the power transistors, and capacitive dividers coupled to the power transistors
CN110828265B (zh) * 2019-10-30 2021-01-15 新鸿电子有限公司 电源电路及场致发射电子源
US11784641B2 (en) 2021-01-15 2023-10-10 North Carolina State University High voltage cascaded supercascode power switch
US11728804B1 (en) * 2022-05-05 2023-08-15 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc High voltage switch with cascaded transistor topology
US12218497B1 (en) * 2022-05-05 2025-02-04 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Optically switched circuit breaker with cascaded transistor topology
GB202409858D0 (en) * 2024-07-08 2024-08-21 Rolls Royce Plc current limting devices
GB202409857D0 (en) * 2024-07-08 2024-08-21 Rolls Royce Plc Current limting devices

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6135444U (ja) * 1984-08-06 1986-03-04 オリジン電気株式会社 制御極付半導体デバイスの縦続回路
JPS61285770A (ja) * 1985-06-12 1986-12-16 Toshiba Corp 拡散型半導体素子
RU2106673C1 (ru) * 1992-02-27 1998-03-10 Адольф Иванович Генин Многофункциональное устройство генина а.и. (варианты)
DE19926109B4 (de) 1999-06-08 2004-08-19 Infineon Technologies Ag Leistungsschalter
DE10101744C1 (de) * 2001-01-16 2002-08-08 Siemens Ag Elektronische Schalteinrichtung und Betriebsverfahren
DE10135835C1 (de) * 2001-07-23 2002-08-22 Siced Elect Dev Gmbh & Co Kg Schalteinrichtung zum Schalten bei einer hohen Betriebsspannung
JP3761163B2 (ja) * 2002-03-28 2006-03-29 オリジン電気株式会社 制御極付半導体スイッチの直列回路
DE10260650B4 (de) * 2002-12-23 2006-06-08 Infineon Technologies Ag Leistungsschalteranordnung und Abschaltverfahren dafür
DE102008035075A1 (de) * 2008-07-28 2010-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Schalteinrichtung und Schaltungsanordnungen zum Schalten bei einer hohen Betriebsspannung
CH700419A2 (de) * 2009-02-05 2010-08-13 Eth Zuerich Jfet-serieschaltung.
CH700697A2 (de) * 2009-03-27 2010-09-30 Eth Zuerich Schalteinrichtung mit einer kaskodeschaltung.

Also Published As

Publication number Publication date
EP2556590A1 (de) 2013-02-13
WO2011123962A1 (de) 2011-10-13
EP2556590B1 (de) 2015-08-19
JP5728076B2 (ja) 2015-06-03
CH702971A2 (de) 2011-10-14
US8912840B2 (en) 2014-12-16
RU2550551C2 (ru) 2015-05-10
JP2013526129A (ja) 2013-06-20
US20130057332A1 (en) 2013-03-07
CN102948076A (zh) 2013-02-27
CN102948076B (zh) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012146465A (ru) ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-n ПЕРЕХОДОМ
US8847661B2 (en) Level shift device
US8710541B2 (en) Bi-directional switch using series connected N-type MOS devices in parallel with series connected P-type MOS devices
US9806706B2 (en) Switching unit and power supply circuit
CN111028767B (zh) 像素电路及驱动方法
US8717086B2 (en) Adaptive cascode circuit using MOS transistors
US20130176074A1 (en) Apparatus and Method for Obtaining Auxiliary Voltage from Control Signals
US10020735B2 (en) Efficient multi-mode DC-DC converter
US20140285241A1 (en) Driver circuit
US11482927B2 (en) Switched capacitor converter and driving circuit
US20100259238A1 (en) Direct Current Converter
US20120229172A1 (en) Power supply switching circuit
US20190005878A1 (en) Pixel circuit, pixel driving method and display device
US9543929B2 (en) Apparatus and method for obtaining power voltage from control signals
US20100060626A1 (en) Pixel circuit of active matrix organic light emitting diode
US8476956B2 (en) Semiconductor switch
KR101325979B1 (ko) 유기전계 발광 디스플레이장치용 전원공급장치
KR102371786B1 (ko) 전원 전환 회로 및 반도체 장치
ATE522027T1 (de) Ansteuerschaltung für einen bipolartransistor mit isoliertem gate (igbt)
US8427229B2 (en) Integrated circuits with bi-directional charge pumps
US11011103B2 (en) Pixel circuit and display device including light emission control circuit
US20130278297A1 (en) Low Leakage Digital Buffer Using Bootstrap Inter-Stage
US20120206899A1 (en) Semiconductor switch
US12512664B2 (en) Cascode-based switch device with voltage clamp circuit
US20180351344A1 (en) Drive circuit