Translation of "Anode gate" in German
In
the
blocking
state,
a
certain
reverse
current
then
flows
between
anode
and
gate
of
such
an
element.
Im
blockierenden
Zustand
fliesst
dann
ein
gewisser
Sperrstrom
zwischen
Anode
und
Gate
eines
solchen
Elementes.
EuroPat v2
1A
which
now
has
a
second,
anode-side
gate
structure
in
a
first
configuration;
1A,
der
nunmehr
eine
zweite,
anodenseitige
Gatestruktur
in
einer
ersten
Konfiguration
aufweist;
EuroPat v2
1A
which
now
has
a
second
anode-side
gate
structure
in
a
second,
field
controlled
configuration,
1A,
der
nunmehr
eine
zweite,
anodenseitige
Gatestruktur
in
einer
zweiten,
feldgesteuerten
Konfiguration
aufweist,
EuroPat v2
This
therefore
reveals
the
clear
improvement
in
the
turn-off
characteristic
due
to
the
second
anode-side
gate.
Hier
wird
also
die
deutliche
Verbesserung
im
Abschaltverhalten
durch
das
zweite
anodenseitige
Gate
erkennbar.
EuroPat v2
The
core
of
the
invention
consists
of
providing,
in
addition
to
the
cathode-side
first
gate
structure,
present
in
known
manner
in
a
gate-turn-off
semiconductor
component,
a
comparable
second
anode-side
gate
structure
which,
when
suitably
driven,
accelerates
the
drawing-off
of
the
charge
carriers
during
turn-off,
reduces
the
total
power
loss
and,
in
particular,
offers
the
possibility
of
a
dual
cascode
circuit
in
combination
with
two
field
effect
transistors.
Der
Kern
der
Erfindung
besteht
darin,
neben
der
bei
einem
über
ein
Gate
abschaltbaren
Halbleiterbauelement
in
bekannter
Weise
vorhandenen,
kathodenseitigen
ersten
Gatestruktur
eine
vergleichbare
zweite,
anodenseitige
Gatestruktur
vorzusehen,
die
bei
geeigneter
Ansteuerung
das
Absaugen
der
Ladungsträger
beim
Abschalten
beschleunigt,
die
Gesamtverlustleistung
verringert
und
insbesondere
die
Möglichkeit
einer
Doppelkaskodenschaltung
in
Kombination
mit
zwei
Feldeffekttransistoren
bietet.
EuroPat v2
The
series
arrangement
26
with
the
voltage
limiting
element
28
and
the
coupling
element
32
is
connected
in
parallel
with
the
anode-gate
path
of
the
ignition
thyristor
56.
Elektrisch
parallel
zur
Anoden-Gate-Strecke
des
Zündthyristors
56
ist
die
Reihenschaltung
26
mit
dem
spannungsbegrenzenden
Element
28
und
dem
Kopplungselement
32
geschaltet.
EuroPat v2
An
equivalent
circuit
is
depicted
in
FIG.
4
and
describes
the
thyristor
of
FIG.
3,
shows
a
main
thyristor
T
between
a
cathode
K
and
an
anode
A.
A
gate
G
is
connected
via
a
resistor
R
to
the
cathode
of
a
pilot-thyristor
auxiliary
thyristor
HT,
whose
anode
is
connected
with
the
anode
A
of
the
main
thyristor.
Das
Ersatzschaltbild
von
Figur
4
beschreibt
den
Thyristor
mit
Amplifying-Gate-Struktur
aus
Figur
3
und
zeigt
einen
Hauptthyristor
T
zwischen
einer
Kathode
K
und
einer
Anode
A,
dessen
Gate
über
einen
Widerstand
R
mit
der
Kathode
eines
Hilfsthyristors
HT
verbunden
ist,
dessen
Anode
mit
der
Anode
A
des
Hauptthyristors
verbunden
ist.
EuroPat v2
Naturally,
the
arrangement
of
a
second
anode-side
gate
structure
is
not
restricted
to
the
layer
structures
of
the
four
illustrative
embodiments
explained
but
can
be
implemented
in
a
simple
manner
within
the
scope
of
the
invention
in
an
gate-turn-off
semiconductor
device.
Es
versteht
sich,
dass
die
Anordnung
einer
zweiten
anodenseitigen
Gatestruktur
nicht
auf
die
Schichtstrukturen
der
vier
erläuterten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist,
sondern
in
einfacher
Weise
bei
jedem
über
ein
Gate
abschaltbaren
Halbleiterbauelement
im
Rahmen
der
Erfindung
realisiert
werden
kann.
EuroPat v2
In
addition,
a
series
arrangement
66
is
connected
in
parallel
with
the
anode-gate
path
of
the
GTO
thyristor
2.
This
series
arrangement
consists
of
a
voltage
limiting
element
28
and
a
resistor
36.
Außerdem
ist
elektrisch
parallel
zur
Anoden-Gate-Strecke
des
GTO-Thyristors
2
die
Reihenschaltung
66
geschaltet,
die
aus
einem
spannungsbegrenzenden
Element
28
und
einem
Widerstand
36
besteht.
EuroPat v2
To
implement
another
method
of
the
present
invention
for
a
gate
fully
controlled
thyristor
that
is
controlled
by
a
driving
circuit
including
a
turn-on
circuit,
a
turn-off
circuit
and
a
blocking
circuit,
a
system
connects
a
series
arrangement
in
parallel
with
the
anode-gate
path
of
the
gate
fully
controlled
thyristor.
The
series
arrangement
includes
a
voltage-limiting
element
and
a
resistor.
Bei
einer
weiteren
erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung
zur
Durchführung
des
Verfahrens
mit
einem
abschaltbaren
Thyristor,
der
mit
einer
Ansteuerschaltung,
die
aus
einem
Einschaltkreis,
einem
Ausschaltkreis
und
einem
Sperrkreis
besteht,
versehen
ist,
ist
elektrisch
parallel
zur
Anoden-Gate-Strecke
des
abschaltbaren
Thyristors
eine
Reihenschaltung,
bestehend
aus
einem
spannungsbegrenzenden
Element
und
einem
Widerstand,
geschaltet.
EuroPat v2
In
order
to
protect
the
power
thyristor
in
the
event
that
the
zero
breakover
voltage
is
exceeded,
a
breakover
diode
is
connected
between
the
anode
and
the
gate
of
the
power
thyristor.
Um
den
Leistungsthyristor
vor
Überkopfzünden
beim
Überschreiten
der
Nullkippspannung
zu
schützen,
ist
zwischen
Anode
und
Gate
des
Leistungsthyristors
eine
Breakover-Diode
geschaltet.
EuroPat v2
This
protection
is
provided
by
a
minimum
of
two
break
over
diodes,
BOD,
elements
connected
in
series,
whose
combined
threshold
voltages
are
smaller
than
the
thyristor's
off-state
break
over
voltage
and
which,
having
the
same
polarity
as
the
thyristor,
are
connected
between
the
thyristor's
anode
and
its
gate.
Die
Erfindung
betrifft
eine
Schutzbeschaltung
für
einen
Thyristor,
mit
wenigstens
zwei
in
Serie
geschalteten
BOD-Elementen,
deren
Schwellwertspannungen
kleiner
als
die
Nullkippspannung
des
Thyristors
ist
und
die
mit
gleicher
Polung
wie
der
Thyristor
zwischen
dessen
Anode
und
dessen
Gate
geschaltet
sind.
EuroPat v2
In
said
circuit
the
protection
against
break
over
ignition
of
the
thyristors
when
exceeding
the
off-state
break
over
voltage
is
provided
using
high-voltage
sweep
diodes,
also
called
BOD
elements,
which
are
connected
to
the
anode
and
gate
of
the
thyristor
to
be
protected.
Bei
dieser
Schaltung
wird
der
Schutz
gegen
das
Überkopfzünden
der
Thyristoren
beim
Überschreiten
ihrer
Nullkippspannung
mit
Hilfe
von
Hochspannungskippdioden,
auch
BOD-Elemente
(break
over
diode)
genannt,
erhalten,
die
zwischen
Anode
und
Gate
des
zu
schützenden
Thyristors
geschaltet
sind.
EuroPat v2
In
addition
to
the
voltage
ratio
at
the
anode
and
the
gate,
the
current
ratio
depends
in
a
complex
way
on
the
geometric
arrangement.
SUMMARY
OF
THE
INVENTION
Das
Stromverhältnis
hängt
neben
dem
Verhältnis
der
Spannungen
an
der
Anode
und
am
Gate
auf
komplexe
Weise
von
der
geometrischen
Anordnung
ab.
EuroPat v2
The
internal
gate
voltage
then
drops
back
to
the
holding
value
(phase
d)
and
the
cathode
current
(=anode
current
less
gate
current)
falls
to
zero.
Danach
fällt
die
innere
Gatespannung
auf
den
Haltewert
zurück
(Phase
d),
und
der
Kathodenstrom
(=
Anodenstrom
minus
Gatestrom)
sinkt
auf
Null.
EuroPat v2
Compared
with
the
anode
short
circuits
used
in
the
prior
art,
the
device
according
to
the
invention
has
the
advantage
that
the
additional
anode-side
gate
circuit
can
be
used
for
influencing
the
switching
behavior
by
circuit
means
and
that,
as
described
in
the
text
which
follows,
the
device
can
be
used
in
a
novel
dual
cascode
circuit.
Gegenüber
den
im
dem
Stand
der
Technik
eingesetzten
Anodenkurzschlüssen
weist
das
erfindungsgemässe
Bauelement
den
Vorzug
auf,
dass
mit
dem
zusätzlichen
anodenseitigen
Gatekreis
schaltungstechnisch
auf
das
Schaltverhalten
eingewirkt
werden
kann,
und
dass,
wie
nachfolgend
beschrieben,
das
Bauelement
in
einer
neuartigen
Doppelkaskodeschaltung
Verwendung
finden
kann.
EuroPat v2
The
anode-side
trenches
then
form
a
second
anode-side
gate
structure
via
which
the
device
can
be
controlled
from
the
outside
analogously
to
the
first
gate
structure.
Die
anodenseitigen
Gräben
bilden
nun
eine
zweite
anodenseitige
Gatestruktur,
über
die,
analog
wie
bei
der
ersten
Gatestruktur,
das
Bauelement
von
aussen
gesteuert
werden
kann.
EuroPat v2
The
effects
of
the
second
anode-side
gate
structure
on
the
switching
behavior
of
the
semiconductor
device
have
been
investigated
by
means
of
a
computer
simulation
which
is
very
close
to
reality.
Die
Auswirkungen
der
zweiten
anodenseitigen
Gatestruktur
auf
das
Schaltverhalten
des
Halbleiterbauelements
sind
mittels
einer
sehr
realitätsnahen
Rechnersimulation
untersucht
worden.
EuroPat v2
During
the
turning
off,
the
charge
carriers
can
be
more
rapidly
drawn
away
from
the
base
area
of
the
component
via
the
second
anode-side
gate
and
the
turn-off
behavior
can
thus
be
improved.
Ueber
das
zweite,
anodenseitige
Gate
können
beim
Abschalten
die
Ladungsträger
aus
dem
Basisbereich
des
Bauelement
schneller
abgesaugt
und
damit
das
Abschaltverhalten
verbessert
werden.
EuroPat v2
As
in
the
case
of
V-IGBT,
the
terminal
connected
to
the
reverse
side
emitter
is
denoted
as
the
anode,
the
gate
terminal
as
the
gate,
and
the
connection
to
the
source
and
body
diffusions
as
the
cathode.
Wie
beim
V-IGBT
wird
der
Anschluss,
der
mit
dem
rückseitigen
Emitter
verbunden
ist,
als
Anode
bezeichnet,
der
Steueranschluss
als
Gate
und
der
Anschluss
an
die
Source-
und
Body-Diffusionen
als
Kathode.
EuroPat v2
In
the
ignition
application,
a
switching
element
900
having
a
typical
blocking
capability
of
400–600
V
and
connections
cathode
901,
anode
902
and
gate
903
is
connected
to
battery
voltage
911
via
an
ignition
coil
912
.
In
der
Zündapplikation
wird
ein
Schaltelement
900
mit
einer
typischen
Sperrfähigkeit
von
400-600V
und
den
Anschlüssen
Kathode
901,
Anode
902
und
Gate
903
über
eine
Zündspule
912
mit
der
Batteriespannung
911
verbunden.
EuroPat v2
At
time
0
?s
the
second
gate
G
2
is
switched
off
while
the
first
gate
G
1
continues
to
be
driven
by
10
A.
On
the
anode
side,
the
gate
voltage
U
AG
rises
within
10
?s
to
its
maximum
value
(approximately
800-900
V),
while
the
anode
current
I
A
falls
to
a
load-independent
value
(500
A).
Zum
Zeitpunkt
0µs
wird
das
zweite
Gate
G
2
ausgeschaltet
während
das
erste
Gate
G
1
weiter
mit
10A
angesteuert
wird.
Anodenseitig
steigt
die
Gatespannung
U
AG
innert
10µs
auf
ihren
Maximalwert
(ca.
800-900V)
an,
während
der
Anodenstrom
I
A
auf
einen
Lastunabhängigen
Wert
(500A)
abfällt.
EuroPat v2
In
summary,
the
effect
of
the
second
anode-side
gate
can
be
described
as
follows:
firstly,
a
further
injection
of
charge
carriers
from
the
anode
during
the
turn-off
process
is
suppressed
by
the
controlling
action
via
the
second
gate
Secondly,
the
charge
carriers
stored
in
the
base
layer
are
also
removed
at
the
anode
side.
Zusammenfassend
kann
die
Wirkung
des
zweiten,
anodenseitigen
Gates
wie
folgt
beschrieben
werden:
Erstens
wird
während
dem
Abschaltprozess
durch
die
Steuerung
über
das
zweite
Gate
eine
weitere
Injektion
von
Ladungsträgern
aus
der
Anode
unterdrückt.
Zweitens
werden
die
in
der
Basisschicht
gespeicherten
Ladungsträger
auch
anodenseitig
abgeführt.
EuroPat v2
The
reverse
current
is
increased
by
application
of
a
small
positive
gate
current
I
G2
to
the
anodal
gate.
Durch
Anlegen
eines
geringen
positiven
Gatestroms
I
G2
am
anodenseitigen
Gate
wird
der
Sperrstrom
vergrössert.
EuroPat v2
By
driving
only
the
anodal
gate
with
a
greatly
rising
gate
current
I
G2
.
Indem
nur
das
anodenseitige
Gate
mit
einem
stark
ansteigenden
Gatestrom
I
G2
angesteuert
wird.
EuroPat v2
In
particular
in
the
case
of
the
turn-off
operation
of
the
IGDT,
the
hard
driving
of
the
anodal
gate
leads
to
a
considerable
reduction
of
the
turn-off
losses
in
comparison
with
the
conventional
IGCT,
it
being
possible
to
use,
in
particular,
other
settings
of
the
lifetime
of
the
charge
carriers
(lifetime
control
techniques).
Insbesondere
beim
Abschaltvorgang
des
IGDT
führt
das
harte
Ansteuern
des
anodenseitigen
Gates
zu
einer
erheblichen
Reduktion
der
Abschalt-Verluste
im
Vergleich
zum
herkömmlichen
IGCT,
wobei
insbesondere
andere
Einstellungen
der
der
Lebensdauer
der
Ladungsträger
(lifetime
control
techniques)
benutzt
werden
können.
EuroPat v2
Reverse
currents
can
be
reduced
by
the
anodal
gate
of
the
IGDT
by
up
to
50%
compared
with
conventional
IGCTs.
Sperrströme
können
durch
das
anodenseitige
Gate
des
IGTDs
gegenüber
herkömmlichen
IGCTs
um
bis
zu
50%
reduziert
werden.
EuroPat v2
By
bringing
the
cathode
current
to
zero
with
a
greatly
rising
and
sufficiently
large
gate
current
I
G1,
and
then
reducing
the
anodal
gate
current
I
G2
uniformly
back
to
zero
from
its
maximum
value.
Indem
mit
einem
stark
ansteigenden
und
ausreichend
grossen
Gatestrom
I
G1
der
Kathodenstrom
auf
Null
gebracht
wird,
und
anschliessend
der
anodenseitige
Gatestrom
I
G2
von
seinem
Maximalwert
gleichmässig
auf
Null
zurückgefahren
wird.
EuroPat v2
For
this
purpose,
the
anodal
second
gate
G
2
is
switched
off
(the
anode
current
I
A
is
“diverted”
with
a
sufficiently
large
negative
gate
current
I
G2),
so
that
a
load
current
controlled
by
the
cathodal
first
gate
current
I
G1
is
established
on
the
cathode
side.
Hierzu
wird
das
anodenseitige
zweite
Gate
G
2
ausgeschaltet
(mit
einem
ausreichend
grossen
negativen
Gatestrom
I
G2
wird
der
Anodenstrom
I
A
'umgeleitet'),
so
dass
sich
kathodenseitig
ein
vom
kathodenseitigen
ersten
Gatestrom
I
G1
geführter
Laststrom
einstellt.
EuroPat v2