[发明专利]半导体模块装置以及用于操作半导体模块装置的方法

权利要求书

1.一种半导体模块装置，包括：

输入级(21)，其包括第一输出端子(OUT11)和第二输出端子(OUT12)，其中第一电感元件(L1)耦接至所述第一输出端子(OUT11)；

输出级(22)，其包括至少一个可控半导体元件(T2，T3)、耦接至所述第一电感元件(L1)的第三输入端子(IN21)、耦接至所述第二输出端子(OUT12)的第四输入端子(IN22)、第三输出端子(OUT21)以及第四输出端子(OUT22)，所述第一电感元件(L1)耦接在所述第一输出端子(OUT11)与所述第三输入端子(IN21)之间；

第一可控半导体元件(T1)和第一电容元件(C_s)，所述第一可控半导体元件(T1)和第一电容元件(C_s)串联耦接并且在所述第一电感元件(L1)与所述第三输入端子(IN21)之间的公共节点和所述第二输出端子(OUT12)与所述第四输入端子(IN22)之间的公共节点之间；以及

并联耦接至所述第一可控半导体元件(T1)的第一二极管元件(D1)，其中，所述第一二极管元件(D1)的阴极端子(C1)耦接至所述第一电容元件(C_s)，并且所述第一二极管元件(D1)的阳极端子(A1)耦接至所述第一电感元件(L1)与所述第三输入端子(IN21)之间的公共节点。

2.根据权利要求1所述的半导体模块装置，其中，所述输出级(22)包括至少两个可控半导体元件(T2，T3)，以至少一个半桥构造来布置所述可控半导体元件(T2，T3)。

3.根据权利要求1或2所述的半导体模块装置，其中，

所述第一电感元件(L1)和所述第一电容元件(C_s)形成振荡电路；

在所述振荡电路中发生的振荡具有一定的周期持续时间；

需要第一切换时间以将所述输出级(22)的所述至少一个可控半导体元件(T2，T3)中的可控半导体元件(T2，T3)从导电状态切换至非导电状态；并且

所述第一周期持续时间大于所述第一切换时间。

4.根据权利要求3所述的半导体模块装置，其中，所述第一周期持续时间在所述第一切换时间的大约10倍与大约50倍之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体模块装置，其中，所述输出级(22)被配置成将在其输入端子(IN21，IN22)处提供的DC电压转换为在其输出端子(OUT21，OUT22)处提供的另一DC电压。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体模块装置，其中，所述输出级(22)被配置成将在其输入端子(IN21，IN22)处提供的DC电压转换为在其输出端子(OUT21，OUT22)处提供的AC电压。

7.根据前述权利要求中任一项所述的半导体模块装置，还包括：耦接在所述输入级(21)的所述第一输出端子(OUT11)与所述第二输出端子(OUT12)之间的DC链接电容器(C_{DC_link})。

8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体模块装置，其中，每个所述可控半导体元件(T1，T2，T3)包括IGBT、MOSFET、JFET或HEMT中的至少一个。

9.一种用于操作根据权利要求1至8中任一项所述的半导体模块装置的方法，所述方法包括：

导通所述输出级(22)的所述至少一个可控半导体元件中的至少一个可控半导体元件(T2)，其中，所述第一电感元件(L1)在所述至少一个可控半导体元件(T2)的导通操作期间被充电，并且其中，一旦完成所述导通操作，在所述导通操作期间存储在所述第一电感元件(L1)中的能量经由所述第一二极管元件(D1)转向至所述第一电容元件(C_s)；以及

关断所述输出级(22)的所述至少一个可控半导体元件中的至少一个可控半导体元件(T2)。