[发明专利]具有SIC双极结型晶体管整流元件的整流器

权利要求书

1.一种整流电路，包括：

碳化硅(SiC)双极结型晶体管(BJT)电路，其具有连接至所述整流电路的整流信号输出节点的输出；以及

输入电路，其连接至所述碳化硅双极结型晶体管电路的输入，并被配置为通过在交流(AC)输入信号的第一半周期期间正向偏置所述碳化硅双极结型晶体管电路来响应于所述交流输入信号，以及在所述交流输入信号的第二半周期期间反向偏置所述碳化硅双极结型晶体管电路，以在所述交流输入信号的至少所述第一半周期期间使所述碳化硅双极结型晶体管电路生成通过所述整流信号输出节点的整流输出信号。

2.根据权利要求1所述的整流电路，其中：

所述输入电路被进一步配置为通过生成第一对相反极性的交流信号和第二对相反极性的交流信号来响应于所述交流输入信号，其中，所述第一对交流信号具有比所述第二对交流信号大的电压范围；以及

所述碳化硅双极结型晶体管电路包括第一和第二碳化硅双极结型晶体管，所述第一和第二碳化硅双极结型晶体管均包括连接成接收所述第二对相反极性的交流信号中不同的一个的输入端、连接成接收所述第一对相反极性的交流信号中不同的一个的基极端、以及连接到所述整流电路的所述整流信号输出节点的输出端，其中，所述输入电路被进一步配置为通过所述第一和第二对相反极性的交流信号来控制所述第一和第二碳化硅双极结型晶体管，以在所述交流输入信号的第一半周期期间正向偏置所述第一碳化硅双极结型晶体管而反向偏置所述第二碳化硅双极结型晶体管，并在所述交流输入信号的第二半周期期间反向偏置所述第二碳化硅双极结型晶体管而正向偏置所述第二碳化硅双极结型晶体管。

3.根据权利要求2所述的整流电路，其中：

所述输入电路被配置为在所述交流输入信号的第一半周期的大部分期间使所述第一碳化硅双极结型晶体管饱和而反向偏置所述第二碳化硅双极结型晶体管，以及在所述交流输入信号的第二半周期的大部分期间反向偏置所述第一碳化硅双极结型晶体管而使所述第二碳化硅双极结型晶体管饱和。

4.根据权利要求3所述的整流电路，其中：

所述第一和第二碳化硅双极结型晶体管为具有作为所述输入端的集电极端和作为所述输出端的发射极端的NPN型晶体管。

5.根据权利要求4所述的整流电路，其中：

所述输入电路被配置为在所述交流输入信号的周期期间在所述第一和第二碳化硅双极结型晶体管上生成在-5V至+5V的范围内的基极至发射极电压。

6.根据权利要求2所述的整流电路，其中：

所述输入电路包括变压器，所述变压器具有输入初级绕组和输出次级绕组，所述输入初级绕组连接成接收所述交流输入信号，所述输出次级绕组具有分别生成所述第一和第二对交流信号的第一和第二对分接节点。

7.根据权利要求6所述的整流电路，其中：

所述变压器的所述输出次级绕组进一步包括中心分接节点，所述中心分接节点接收用于所述整流电路的返回整流信号。

8.根据权利要求7所述的整流电路，其中：

所述输出次级绕组的所述第一对分接节点被配置为生成所述第一对交流信号，所述第一对交流信号具有相对于所述中心分接节点的电压大约相等的电压范围，以及

所述输出次级绕组的所述第二对分接节点被配置为生成所述第二对交流信号，所述第二对交流信号具有相对于所述中心分接节点的电压大约相等的电压范围，其中，所述第二对分接节点的电压范围小于所述第一对分接节点的电压范围。

9.根据权利要求2所述的整流电路，进一步包括：

脉宽调制电路，其被配置为通过调节所述第一碳化硅双极结型晶体管被正向偏置而所述第二碳化硅双极结型晶体管被反向偏置时的第一模式与所述第一碳化硅双极结型晶体管被反向偏置而所述第二碳化硅双极结型晶体管被正向偏置时的第二模式之间的占空比来响应于占空比控制信号。