[发明专利]四部分AC MOSFET开关

权利要求书

1.一种AC开关系统，包括：

第一I/O；

第二I/O；

第一部分，所述第一部分包括第一开关和第二开关，所述第一部分被耦合至所述第一I/O，其中所述第一开关和所述第二开关被耦合在第一节点处；

第二部分，所述第二部分包括第三开关和第四开关，所述第二部分被与所述第一部分耦合在一起并且被耦合至所述第二I/O，其中所述第一部分和所述第二部分在第二节点处相遇，并且其中所述第三开关和所述第四开关被耦合在第三节点处；

第三部分，所述第三部分包括第一二极管，所述第三部分被耦合至所述第一I/O并且被耦合至所述第二节点和所述第三节点中的一个以形成从所述第二节点和所述第三节点中的一个通过所述第一二极管至所述第一I/O的电流通路；以及

第四部分，所述第四部分包括第二二极管，所述第四部分被耦合至所述第二I/O并且被耦合至所述第一节点和所述第二节点中的一个以形成从所述第一节点和所述第二节点中的一个通过所述第二二极管至所述第二I/O的电流通路。

2.根据权利要求1所述的AC开关系统，其中所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的每个包括至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

3.根据权利要求2所述的AC开关系统，其中所述至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管是低压金属氧化物半导体场效应晶体管。

4.根据权利要求2所述的AC开关系统，其中所述至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管是高压金属氧化物半导体场效应晶体管。

5.根据权利要求1所述的AC开关系统，其中所述第三部分和所述第四部分中的每个还包括至少一个开关设备。

6.根据权利要求5所述的AC开关系统，其中所述至少一个开关设备是绝缘双极型晶体管(IGBT)。

7.根据权利要求1所述的AC开关系统，其中所述第一二极管和所述第二二极管中的每个是碳化硅(SiC)二极管。

8.根据权利要求1所述的AC开关系统，还包括：

第一开关设备，其中所述第一开关设备被配置成在第一操作模式期间将正电压耦合至所述第二I/O；以及

第二开关设备，其中所述第二开关设备被配置成在第二操作模式期间将负电压耦合至所述第二I/O。

9.根据权利要求8所述的AC开关系统，其中所述第一开关设备和所述第二开关设备中的每个是碳化硅结栅场效应晶体管(SiC-JFET)。

10.根据权利要求8所述的AC开关系统，其中所述第一开关设备和所述第二开关设备中的每个是IGBT设备。

11.根据权利要求1所述的AC开关系统，其中所述AC开关系统被配置成充当AC/DC降压双向转换器。

12.根据权利要求1所述的AC开关系统，其中所述AC开关系统被配置成充当矩阵转换器。

13.一种操作具有第一I/O和第二I/O的AC开关系统的方法，所述方法包括：

在第一时间段期间闭合第一开关设备，所述第一开关设备提供使第一电流通过第一二极管和第二二极管至所述第二I/O的通路；

在第二时间段期间闭合第二开关设备，所述第二时间段大于所述第一时间段，所述第二开关设备将所述第一I/O耦合至所述第一二极管和所述第二二极管的结合点以提供从所述第一I/O至所述第二I/O的第二电流；以及

在第三时间段期间闭合第三开关设备，所述第三开关设备被耦合至所述第一二极管并且提供使所述第二电流通过第三二极管的通路；

其中所述第三二极管被耦合至所述第二I/O，并且其中在所述第二时间段和所述第三时间段期间大部分所述第二电流被导通通过所述第二开关设备，并且在所述第三时间段期间仅一部分所述第一电流被所述第三二极管导通。