[发明专利]混合式开关控制器

权利要求书

1.一种用于控制混合式开关的设备，包括：

栅极驱动电路，其用于在第一栅极驱动输出上产生第一栅极驱动信号，其中，所述第一栅极驱动信号包括ON状态和OFF状态；

第一半导体切换装置，其具有第一栅极、第一漏极和第一源极；

第二半导体切换装置，其具有第二栅极、第二漏极和第二源极，所述第二半导体切换装置具有第一接通时间，所述第一接通时间小于与所述第一半导体切换装置相关联的第二接通时间；

所述第一半导体切换装置和第二半导体切换装置以并联布置结构连接，其中，(i)所述第一漏极和所述第二漏极电气连接，并且(ii)所述第一源极和所述第二源极电气连接，其中，所述第一半导体切换装置的所述第一栅极连接到所述栅极驱动电路的所述第一栅极驱动输出，以接收所述第一栅极驱动信号；以及

脉冲形成器，其联接在所述第一栅极驱动输出和所述第二半导体切换装置的所述第二栅极之间，以用于产生包括ON状态和OFF状态的第二栅极驱动信号，所述脉冲形成器构造成：

(i)在所述第一栅极驱动信号从所述OFF状态转变到所述ON状态时生成所述第二栅极驱动信号作为第一脉冲，

(ii)在所述第一栅极驱动信号从所述ON状态转变到所述OFF状态时生成所述第二栅极驱动信号作为第二脉冲，并且

(iii)在所述第一脉冲与第二脉冲之间生成处于所述OFF状态的所述第二栅极驱动信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二半导体切换装置包括硅半导体开关和宽带隙(WBG)装置中的一者，所述硅半导体开关具有小于与所述第一半导体切换装置相关联的所述第二接通时间的第三接通时间，所述宽带隙装置包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)装置、GaN共源共栅装置、SiC装置和基于GaN的切换装置。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一半导体切换装置包括硅MOSFET装置。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述硅MOSFET装置在所述第一源极与所述第一漏极之间包括体二极管。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述栅极驱动电路和所述脉冲形成器包括单独的部件。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述脉冲形成器响应于所述第一栅极驱动信号，以用于生成包括所述第一脉冲和第二脉冲的所述第二栅极驱动信号。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一脉冲具有第一持续时间，并且所述第二脉冲具有第二持续时间。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一持续时间和第二持续时间相等。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第一持续时间和第二持续时间不相等。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一半导体切换装置的第一功率处理能力大于所述第二半导体切换装置的第二功率处理能力。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二栅极驱动信号在所述第一脉冲与第二脉冲之间的所述OFF状态减少所述第二半导体切换装置的传导功率损耗。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二栅极驱动信号的所述第一脉冲和第二脉冲的上升沿与所述第一栅极驱动信号的所述ON至OFF转变和所述OFF至ON转变同步。