发明名称 磁场能量转换成电场能量所用之电路配置
摘要 此种磁场能量(M)转换(W)成电场能量(E)所用之电路配置(G)至少具有:一个用于磁场能量(M)之第一储存元件(L),一个用于电场能量(E)之第二储存元件(C),一个半导体整流元件(D)以及一个电性开关元件(S)。依据本发明,半导体整流元件(D)之半导体材料具有至少ZeV之能带间隙(VB)以及至少5*10^5V/Cm之击穿电场强度(EK)。半导体整流元件(D)之半导体材料特别是含有碳化矽(SiC),氮化锭(GaN)或钻石(Cdia)。半导体整流元件(D)特别是一种半导体二极体(最好是Schottky二极体)。由于本发明半导体整流元件(C)较小之动态切换损耗,则此电路配置(G)亦能以最小之组件大小使用在高的操作电压及高的切换频率中。
申请公布号 TW416181 申请公布日期 2000.12.21
申请号 TW087119826 申请日期 1998.11.30
申请人 西门斯股份有限公司 发明人 汉勒米特兰尼;狄特奇斯坦芬尼;狄特慕勒;彼得.克瓦
分类号 H02M3/00;H01L29/00 主分类号 H02M3/00
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种磁场能量(M)转换(W)成电场能量(E)所用之电 路配置(G),其至少具有:一个用于磁场 能(M)之第一储存元件(L),一个用于电场能量(E)之第 二储存元件(C),一个半导体整流元件 (D)以及一个电性开关元件(S),电性开关元件(S)至少 可具有第一和第二切换状态(S1,S2) , a)上述这些元件须互相连接,使得 a1)在开关元件(S)之第一切换状态(S1)时磁场能量(M) 可储存在第一储存元件(L)中, a2)在开关元件(S)之第二切换状态(S2)时磁场能量(M) 由第一储存元件(L)经由半导体整流元 件(D)引导而可转换至第二储存元件(C)中成为电场 能量(E)(第一图)其特征为: b)半导体整流元件(D)具有至少2eV之能带间隙(VB)以 及至少5*10 5V/cm之击穿电场强度 (EK)(第二图,第三图)。2.如申请专利范围第1项之电 路配置,其中半导体整流元件(D)之半导体材料含有 碳化矽 (SiC)。3.如申请专利范围第1项之电路配置,其中半 导体整流元件(D)之半导体材料具有氮化锭 (GaN)。4.如申请专利范围第1项之电路配置,其中半 导体整流元件(D)之半导体材料含有钻石(C-钻 石)。5.一种磁场能量(M)转换(W)成电场能量(E)所用 之电路配置(G),其至少具有:一个用于磁场 能(M)之第一储存元件(L),一个用于电场能量(E)之第 二储存元件(C),一个半导体整流元件 (D)以及一个电性开关元件(S),电性开关元件(S)至少 可具有第一和第二切换状态(S1,S2) , a)上述这些元件须互相连接,使得 a1)在开关元件(S)之第一切换状态(S1)时磁场能量(M) 可储存在第一储存元件(L)中, a2)在开关元件(S)之第二切换状态(S2)时磁场能量(M) 由第一储存元件(L)经由半导体整流元 件(D)引导而可转换至第二储存元件(C)中成为电场 能量(E)(第一图)其特征为: b)半导体整流元件(D)之半导体材料含有碳化矽(SiC) 。6.如申请专利范围第1,2或5项之电路配置,其中半 导体整流元件(D)具有大约3eV之能带间 隙(VB)以及大约25810 5V/cm之击穿电场强度(EK)(第二 图,第三图,SiC)。7.一种磁场能量(M)转换(W)成电场 能量(E)所用之电路配置(G),其至少具有:一个用于 磁场 能(M)之第一储存元件(L),一个用于电场能量(E)之第 二储存元件(C),一个半导体整流元件 (D)以及一个电性开关元件(S),电性开关元件(S)至少 可具有第一和第二切换状态(S1,S2) , a)上述这些元件须互相连接,使得 a1)在开关元件(S)之第一切换状态(S1)时磁场能量(M) 可储存在第一储存元件(L)中, a2)在开关元件(S)之第二切换状态(S2)时磁场能量(M) 由第一储存元件(L)经由半导体整流元 件(D)引导而可转换至第二储存元件(C)中成为电场 能量(E)(第一图)其特征为: b)半导体整流元件(D)之半导体材料含有氮化锭(GaN) 。8.如申请专利范围第1,3或7项之电路配置,其中半 导体整流元件(D)具有大约3.2eV之能带 间隙(VB)以及大约30*10 5V/cm之击穿电场强度(EK)(第 二图,第三图GaN)。9.一种磁场能量(M)转换(W)成电场 能量(E)所用之电路配置(G),其至少具有:一个用于 磁场 能(M)之第一储存元件(L),一个用于电场能量(E)之第 二储存元件(C),一个半导体整流元件 (D)以及一个电性开关元件(S),电性开关元件(S)至少 可具有第一和第二切换状态(S1,S2) , a)上述这些元件须互相连接,使得 a1)在开关元件(S)之第一切换状态(S1)时磁场能量(M) 可储存在第一储存元件(L)中, a2)在开关元件(S)之第二切换状态(S2)时磁场能量(M) 由第一储存元件(L)经由半导体整流元 件(D)引导而可转换至第二储存元件(C)中成为电场 能量(E)(第一图)其特征为: b)半导体整流元件(D)之半导体材料含有钻石(C-钻 石)。10.如申请专利范围第1,4或9项之电路配置,其 中半导体整流元件(D)具有大约5.5eV之能带 间隙(VB)以及大约100*10 5V/cm之击穿电场强度(EK)(第 二图,第三图,C-钻石)。11.如申请专利范围第1,5,7或 9项之电路配置,其中用于磁场能量(M)之第一储存 元件(L) 是一种电感元件(L),特别是线圈。12.如申请专利范 围第1,5,7或9项之电路配置,其中用于电场能量(E)之 第二储存元件(C) 是一种电容元件(C),特别是电容器。13.如申请专利 范围第1,5,7或9项之电路配置,其中电性开关元件(S) 是一种半导体开关元 件(S),特别是场效电晶体。14.如申请专利范围第1,5 ,7或9项之电路配置,其中半导体整流元件(D)至少是 与另一半导 体整流元件(D')并联。15.如申请专利范围第1,5,7或9 项之电路配置,其中半导体整流元件(D)及/或另一 半导体 整流元件(D')是一种Schottky二极体。16.如申请专利 范围第14项之电路配置,其中半导体整流元件(D)及/ 或另一半导体整流元件 (D')是一种Schottky二极体。图式简单说明: 第一图本发明之电路配置,其系用来使磁场能量转 换成电场能量。 第二图半导体整流元件之具有至少2eV能带间隙之 半导体材料,其例如具有一种至金属 Schottky接触区之接面。 第三图半导体整流元件之具有至少S*10 5V/cm击穿电 场强度之半导体材料。 第四图具有本发明之电路配置的高设定控制器电 路。 第五图具有本发明之电路配置的低设定控制器电 路。 第六图具有本发明之电路配置的流动转换器电路 。 第七图具有本发明之电路配置的切率因数控制电 路。
地址 德国
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