[发明专利]高效半桥直流到交流转换器

权利要求书

1.一种用于转换DC输入电压、以在输出端子(1001)处提供AC输出电压的半桥逆变器，该半桥逆变器包括：

第一开关电路(1100)，连接到至少一个输入端子(1002、1004)并且连接到该输出端子(1001)，该第一开关电路(1100)被配置为在该输出端子(1001)处提供高电压电平或低电压电平；

第二开关电路(1200)，连接到该输出端子(1001)，该第二开关电路(1200)被配置为提供到中间电压电平的连接，该中间电压电平位于该高电压电平和该低电压电平之间；并且其中：

该第二开关电路(1200)进一步连接到该至少一个输入端子(1002、1004)，以允许该第二开关电路(1200)在该输出端子(1001)处提供该高电压电平或该低电压电平。

2.根据权利要求1中任一项的半桥逆变器，其中该第二开关电路(1200)进一步连接到中间电压电平端子(1003)，该中间电压电平端子(1003)被配置为提供该中间电压电平；并且

其中该第二开关电路(1200)进一步包括：

至少一个第三开关电路(1210、1220)，连接到该至少一个输入端子(1002、1004)并且连接到至少一个内部节点(1005，1006)，该第三开关电路(1210、1220)被配置为从该至少一个输入端子(1002、1004)向该至少一个内部节点(1005、1006)提供该高电压电平或该低电压电平，以及

至少一个第一开关元件(1201、1202)，被配置为控制在该输出端子(1001)处提供来自该中间电压电平端子(1003)的该中间电压电平以及来自该至少一个内部节点(1005、1006)的该高电压电平或该低电压电平。

3.根据权利要求2的半桥逆变器，该第二开关电路(1200)进一步包括：至少一个第一二极管(1203、1204)，连接在该中间电压电平端子(1203)和该至少一个内部节点(1005、1006)之间，该至少一个第一二极管(1203、1204)被配置为阻断电流在该至少一个输入端子(1002、1004)和该中间电压电平端子(1003)之间流动。

4.根据权利要求2至3中任一项的半桥逆变器，其中该至少一个第三开关电路(1210、1220)包括：金属氧化物半导体场效应晶体管(1211、1221)，连接到该至少一个输入端子并且连接到该至少一个内部节点(1005、1006)。

5.根据权利要求2至4中任一项的半桥逆变器，其中该至少一个第一开关元件(1201、1202)是绝缘栅双极晶体管。

6.根据权利要求2至4中任一项的半桥逆变器，其中该至少一个第三开关电路(1210、1220)包括第二二极管(2212、2222)和金属氧化物半导体场效应晶体管(1211、1221)的串联电路，并且其中该第一开关元件(1201、1202)是金属氧化物半导体场效应晶体管。

7.根据权利要求1至6中任一项的半桥逆变器，其中该第一开关电路(1100)包括至少一个绝缘栅双极晶体管(1101、1102)，并且该第二开关电路包括至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(1211、1221)。

8.根据权利要求1至7中任一项的半桥逆变器，该第二开关电路(1200)进一步包括：至少一个逆阻式绝缘栅双极晶体管(2205)，用于与该至少一个第一二极管(1203、1204)和该至少一个第一开关元件(1201、1202)并联地连接该中间电压电平端子(1003)和该输出端子(1001)。

9.根据权利要求1至3中任一项的半桥逆变器，其中该第一开关电路(1100)包括发射极开关双极晶体管(3111、3121)和金属氧化物半导体场效应晶体管(3112、3122)的至少一个共发共基放大器，该至少一个共发共基放大器被连接在该至少一个输入端子(1002、1004)和该输出端子之间，以用于在该输出端子(1001)处提供该高电压电平或该低电压电平；并且

其中该第二开关电路(1200)进一步包括：至少一个第二开关元件(3201、3202)，连接在该至少一个内部节点(1005、1006)和该发射极开关双极晶体管(3111、3121)的基极之间，以用于控制该至少一个共发共基放大器在该输出端子(1001)处的该高电压电平或该低电压电平的提供。