[发明专利]开关电路

说明书

背景技术

迄今为止，在功率电子应用中使用的晶体管通常已经用硅（Si）半导体材料来制造。用于功率应用的公共晶体管器件包括Si CMOS（CoolMOS）、Si功率MOSFET和Si绝缘栅双极晶体管（IGBT）。例如III-V化合物半导体（诸如GaAs）的化合物半导体在一些应用中也是有用的。最近，碳化硅（SiC）功率器件已经被考虑。诸如氮化镓（GaN）器件的III-N族半导体器件现在作为有吸引力的候选物出现以携带大电流，支持高电压并提供非常低的接通电阻和快开关时间。

发明内容

在实施例中，开关电路包括输入漏极、源极和栅极节点、包括与低电压增强模式晶体管的电流路径串联耦合的电流路径的高电压耗尽模式晶体管、以及用于感测流经电流感测路径的电流的电流感测电路。

附图说明

附图的元件不一定相对于彼此成比例。相同的参考数字表示对应的相同部分。各种所示实施例的特征可组合，除非它们排斥彼此。实施例在附图中被描绘并在接下来的描述中被详述。

图1图示根据实施例的开关电路。

图2图示包括栅地阴地放大器布置的开关电路的示意图。

图3图示开关电路的示意图。

图4图示根据实施例的包括两个封装的开关电路。

图5图示根据实施例的包括单个复合封装的开关电路。

图6图示根据实施例的单片集成开关电路。

图7图示根据实施例的单片集成开关电路。

图8图示包括电流感测电路的低电压增强模式晶体管。

图9图示包括电流感测电路的高电压耗尽模式晶体管。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考形成其一部分的附图，且其中通过例证示出其中本公开可被实践的特定实施例。在这个方面中，参考正被描述的一个或多个图的方位来使用方向术语，诸如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“最前部”、“尾部”等。因为实施例的部件可被定位于多个不同的方位中，所以方向术语用于说明的目的且决不是限制性的。将理解，其它实施例可被利用，且结构或逻辑改变可被做出而不脱离本发明的范围。其下面的详细描述不应在限制的意义上被理解，且本发明的范围由所附权利要求限定。

如在这个说明书中采用的，术语“耦合的”和/或“电耦合的”并不打算意指元件必须直接耦合在一起，插入元件可被提供在“耦合的”或“电耦合的”元件之间。

 诸如高电压耗尽模式晶体管的耗尽模式器件具有负阈值电压，这意味着它可在零栅极电压下传导电流。这些器件在正常情况下是接通的。而诸如低电压增强模式晶体管的增强模式器件具有正阈值电压，这意味着它在零栅极电压下不能传导电流且在正常情况下是断开的。

如在本文使用的，诸如高电压耗尽模式晶体管的“高电压器件”是为高电压开关应用优化的电子器件。也就是说，当晶体管断开时，它能够闭塞高电压，诸如大约300 V或更高、大约600 V或更高或者大约1200 V或更高，且当晶体管接通时，它对于其中它被使用的应用具有足够低的接通电阻（RON），即，它在相当大的电流穿过器件时经历足够低的传导损耗。高电压器件可至少能够闭塞等于高电压供电的电压或在它所用于的开关电路中的最大电压。高电压器件可能能够闭塞300 V、600 V、1200 V或应用所需的其它合适的闭塞电压。

如在本文使用的，诸如低电压增强模式晶体管的“低电压器件”是能够闭塞诸如在0 V和V_low之间的低电压但不能够闭塞高于V_low的电压的电子器件，V_low可以是大约10 V、大约20 V、大约30 V、大约40 V或在大约5 V和50 V之间，诸如在大约10 V和30 V之间。